KR20170126465A - A device for turning a mirror element having two degrees of freedom of turning and a sensor for analyzing the turning - Google Patents
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Abstract
본 발명은 2개의 피벗 자유도를 갖는 미러 요소(20)를 피벗하기 위한 변위 디바이스(31)에 관한 것으로서, 액추에이터 전극(37i, 42)을 갖는 전극 구조체를 포함하고, 상기 액추에이터 전극(37i, 42)은 빗살형 전극이고, 모든 액추에이터 전극(37i)은 단일 평면 내에 위치되고, 액추에이터 전극(37i, 42)은 미러 요소(20)를 피벗하기 위한 직접 구동부를 형성한다.The present invention 2 relates to a displacement device (31) for pivoting a mirror element 20 having two pivot degree of freedom, the actuator electrode (37 i, 42) of which comprises an electrode structural body, said actuator electrode (37 i, 42 are comb-shaped electrodes, all of the actuator electrodes 37 i are located in a single plane, and the actuator electrodes 37 i , 42 form a direct drive for pivoting the mirror element 20.
Description
본 특허 출원은 그 내용이 본 명세서에 참조로서 합체되어 있는 독일 특허 출원 DE 10 2015 204 874.8호의 우선권을 주장한다.This patent application claims priority from German
본 발명은 미러 요소의 피벗 위치를 포착하기 위한 센서 디바이스에 관한 것이다. 더욱이, 본 발명은 2개의 피벗 자유도를 갖고 미러 요소를 피벗하기 위한 디바이스에 관한 것이다. 더욱이, 본 발명은 광학 구성요소 및 복수의 이러한 광학 구성요소를 포함하는 미러 어레이에 관한 것이다. 더욱이, 본 발명은 투영 노광 장치용 조명 광학 유닛 및 조명 시스템, 및 투영 노광 장치에 관한 것이다. 마지막으로, 본 발명은 마이크로구조화된 또는 나노구조화된 구성요소를 제조하기 위한 방법, 및 이 방법에 따라 제조된 구성요소에 관한 것이다.The present invention relates to a sensor device for capturing a pivotal position of a mirror element. Furthermore, the present invention relates to a device for pivoting a mirror element with two pivoting degrees of freedom. Moreover, the invention relates to an optical element and a mirror array comprising a plurality of such optical elements. Furthermore, the present invention relates to an illumination optical unit and an illumination system for a projection exposure apparatus, and a projection exposure apparatus. Finally, the invention relates to a method for producing microstructured or nanostructured components, and to components made according to this method.
예로서, 다수의 변위 가능한 개별 미러를 포함하는 미러 어레이가 WO 2010/049076 A2호로부터 공지되어 있다. 개별 미러를 위치설정하는 기능을 하는 액추에이터의 특성은 특히, 이러한 미러 어레이의 광학적 기능 및 품질을 위한 결정적인 역할을 한다. 투영 노광 장치용 미러 어레이의 개별 미러를 변위하기 위한 액추에이터 디바이스가 DE 10 2013 206 529 A1호 및 DE 10 2013 206 531 A1호로부터 공지되어 있다.As an example, a mirror array comprising a plurality of displaceable individual mirrors is known from WO 2010/049076 A2. The characteristics of the actuators which function to position the individual mirrors play a decisive role, in particular, for the optical function and quality of these mirror arrays. An actuator device for displacing individual mirrors of a mirror array for a projection exposure apparatus is known from DE 10 2013 206 529 A1 and DE 10 2013 206 531 A1.
본 발명의 목적은 미러 요소의 피벗 위치를 포착하기 위한 센서 디바이스를 향상하는 것으로 이루어진다.It is an object of the present invention to improve a sensor device for capturing a pivotal position of a mirror element.
이 목적은 빗살형 구조(comb structure)를 갖는 송신기 전극, 빗살형 구조를 갖는 수신기 전극, 및 송신기 전극에 AC 전압을 인가하기 위한 전압 소스를 포함하는 센서 유닛을 포함하는 센서 디바이스에 의해 성취된다.This object is achieved by a sensor device comprising a transmitter electrode having a comb structure, a receiver electrode having a comb-like structure, and a sensor unit comprising a voltage source for applying an AC voltage to the transmitter electrode.
특히, 센서 디바이스는 이전의 설명에 따른 변위 디바이스의 보조에 의해 피벗될 수 있는 미러 요소의 피벗 위치의 직접 포착을 용이하게 한다. 센서 디바이스는 이러한 변위 디바이스의 구성부를 형성할 수도 있다. 전술된 바와 같이, 센서 디바이스의 각각의 센서는 기준면에 관련하여 직접 각각의 미러 요소의 변위 위치를 측정한다. 첫째로, 이는 측정 자체를 간단화하고, 둘째로, 이는 직렬 운동학(serial kinematics)의 경우에 필요할 것인 바와 같은, 축을 따른 연장을 고려할 필요가 없기 때문에 비교적 높은 측정의 정밀도를 용이하게 한다.In particular, the sensor device facilitates direct acquisition of the pivot position of the mirror element that can be pivoted by the assistance of the displacement device according to the previous description. The sensor device may form part of such a displacement device. As described above, each sensor of the sensor device measures the displacement position of each mirror element directly relative to the reference plane. First, it simplifies the measurement itself and, secondly, it facilitates the precision of relatively high measurements since it is not necessary to consider the extension along the axis, as would be required in the case of serial kinematics.
센서 디바이스는 복수의 상이한 센서쌍을 포함한다. 특히, 센서 디바이스는 그 측정축이 서로 직교하여 배열되어 있는 2개의 차등 센서쌍을 포함한다.The sensor device includes a plurality of different sensor pairs. In particular, the sensor device includes two differential sensor pairs whose measurement axes are arranged orthogonally to each other.
각각의 센서쌍은 측정축을 규정하고, 이 측정축을 따라 미러 요소의 피벗 위치가 포착된다. 모든 센서쌍으로부터 측정값을 조합함으로써, 기부 플레이트에 대한 미러 요소의 경사 위치가 완전하게 포착된다.Each sensor pair defines a measurement axis, and the pivot position of the mirror element along the measurement axis is captured. By combining the measured values from all sensor pairs, the inclined position of the mirror element relative to the base plate is completely captured.
여기서, 차등 센서쌍은 2개의 수직 이동의 측정으로부터 경사각을 결정하는 2개의 센서의 배열을 의미하는 것을 이해된다. 예를 들어, 열팽창에 의해 발생되는 미러의 수직 이동에 의해 발생되는 공통 모드 이동은 형성되는 차이 때문에 측정된 미러 경사각의 측정 신호에 기여하지 않는다. 따라서, 차등 센서 배열은, 미러의 위치가 센서쌍을 경유하여 직접 그리고 완전하게 포착되는 점에서 유리하다. 특히, 첫번째 어림짐작으로, 이는 기계적 회전점의, 즉 유효 피벗점의 안정성에 의존하지 않는다.Here, it is understood that the differential sensor pair means an arrangement of two sensors that determine the tilt angle from the measurement of two vertical movements. For example, the common mode movement caused by the vertical movement of the mirror caused by thermal expansion does not contribute to the measurement signal of the measured mirror inclination angle due to the difference being formed. Thus, the differential sensor arrangement is advantageous in that the position of the mirror is directly and completely captured via the sensor pair. In particular, as a first guess, it does not depend on the stability of the mechanical turning point, i.e. the effective pivot point.
그에 의해 가동형 전기자와 고정형 고정자 사이의 상대 위치가 캐패시턴스 측정을 경유하여 결정될 수 있는 종방향 용량성 빗살형 트랜스듀서는 차등 센서인 것이 적합하다. 이러한 센서의 캐패시턴스 측정은 2개의 상이한 방식으로 실행될 수 있는데: 캐패시턴스는 가동형 전기자의 빗살형 핑거와 고정형 고정자의 빗살형 핑거 사이에서 측정된다. 이 경우에, 측정된 캐패시턴스는 빗살형 핑거의 종방향 중첩부에 선형으로 의존한다. 그 대안으로서, 캐패시턴스는 또한 인접한 고정자 빗살형 핑거 사이에서 측정될 수 있는데, 가동형 전기자 빗살부의 핑거는 가변 위치 의존성 차폐부로서 작용한다. 이 대안은 또한 차폐형 모드(차폐 모드)라 칭한다. 이 측정 모드에서, 측정된 캐패시턴스는 또한 빗살형 전극의 종방향 중첩부에 선형으로 의존한다.The longitudinal capacitive comb-type transducer, by which the relative position between the movable armature and the fixed stator can be determined via capacitance measurement, is preferably a differential sensor. The capacitance measurement of such a sensor can be performed in two different ways: the capacitance is measured between the comb-shaped fingers of the movable armature and the comb-shaped fingers of the stationary stator. In this case, the measured capacitance depends linearly on the longitudinal overlap of the comb-like fingers. Alternatively, the capacitance can also be measured between adjacent stator comb-like fingers, wherein the fingers of the movable armature comb act as variable position dependent shields. This alternative is also referred to as a shielded mode (shielded mode). In this measurement mode, the measured capacitance also depends linearly on the longitudinal overlap of the comb-shaped electrodes.
차폐 모드는 서로에 대한 빗살부의 기생 운동, 예를 들어 횡방향 이동 및/또는 경사에 관련하여 덜 민감한 장점을 갖는다.The shielding mode has the advantage of being less sensitive with respect to parasitic movements of the comb, for example lateral movement and / or tilting, with respect to each other.
제1 측정 모드는 더 높은 민감도를 용이하게 한다.The first measurement mode facilitates higher sensitivity.
양 측정 모드가 가능하다. 제1 측정 모드는 특히 센서 노이즈의 견지에서, 측정 방향에서 그 더 큰 민감도 때문에 유리하다. 제2 측정 모드는 기생 운동의 견지에서 더 낮은 민감도 때문에 선형성 및 드리프트 안정성의 견지에서 유리하다. 제2 모드는 또한 더 큰 제조 공차를 허용한다.Both measurement modes are possible. The first measurement mode is advantageous, especially in view of sensor noise, because of its greater sensitivity in the measurement direction. The second measurement mode is advantageous in terms of linearity and drift stability due to the lower sensitivity in terms of parasitic motion. The second mode also allows for larger manufacturing tolerances.
2개의 측정 모드 중 하나가 요구에 따라 구현될 수 있다. 양 측정 모드를 조합하는 것도 또한 가능하다.One of the two measurement modes can be implemented on demand. It is also possible to combine both measurement modes.
제2 대안예에서, 미러 본체에 기계적으로 연결되어 있는 센서 디바이스의 구성부는 차폐 유닛을 형성한다. 특히, 차폐 유닛은 빗살형 구조를 갖는다. 차폐 유닛은 양 전극으로부터의 차폐가 이들 전극의 빗살형 구조체 사이에 차폐 유닛을 매립함(immersing)으로써 실행되는 이러한 방식으로 센서 전극 구조체의 송신기 전극 및 수신기 전극에 대해 배열된다. 특히, 이러한 차폐는 차폐 유닛의 경사 및/또는 횡방향 이동에 불감성이다.In a second alternative, the components of the sensor device mechanically connected to the mirror body form a shielding unit. In particular, the shielding unit has a comb-like structure. The shielding unit is arranged for the transmitter electrode and the receiver electrode of the sensor electrode structure in such a manner that shielding from both electrodes is carried out by immersing the shielding unit between the combing structures of these electrodes. In particular, such shielding is insensitive to the inclination and / or lateral movement of the shielding unit.
송신기 전극 및/또는 수신기 전극의 빗살형 구조체는 특히 미러 요소의 피벗점에 관련하여 반경방향으로 배열되어 있는 빗살형 핑거를 포함한다.The comb-like structures of the transmitter and / or receiver electrodes include comb-like fingers arranged radially in relation to the pivot point of the mirror element.
바람직하게는, 2개의 센서 유닛은 차등 방식으로 각각 상호접속된다. 이들 센서 유닛은 각각의 경우에 센서쌍을 형성한다. 공통 에러는 차이가 형성될 때 상쇄되기 때문에, 이는 예를 들어, 미러의 열적 드리프트 또는 수직 진동 모드와 같은 기생 수직 이동에 의해 발생되는 빗살형 핑거를 따른 공통 종방향 이동의 영향을 억제할 수 있다. 더욱이, 차등 캐패시턴스 측정은 공급 라인 내의 공통 방해 영향 및 기생 효과를 억제하는데 유리하다.Preferably, the two sensor units are each interconnected in a differential manner. These sensor units form a sensor pair in each case. Because the common error is canceled when the difference is formed, it can suppress the influence of common longitudinal movement along the comb-like fingers caused by parasitic vertical movement, for example, thermal drift of the mirror or vertical oscillation mode . Furthermore, the differential capacitance measurement is advantageous in suppressing the common disturbance effects and parasitic effects in the supply line.
본 발명의 양태에 따르면, 송신기 전극 및 수신기 전극은 각각의 경우에 고정 방식으로, 특히 서로에 대해 고정식으로 배열된다. 특히, 이들 전극은 지지 구조체 상에 배열될 수도 있다. 특히, 센서 디바이스는 임의의 이동하는 신호 라인 및/또는 전력 라인을 포함하지 않는다. 지지 구조체 상의 배열은, 특히 지지 구조체에 대한 미러 요소의 피벗 위치의 직접 포착을 용이하게 한다.According to an aspect of the present invention, the transmitter and receiver electrodes are in each case fixedly arranged, in particular fixedly relative to one another. In particular, these electrodes may be arranged on a support structure. In particular, the sensor device does not include any moving signal lines and / or power lines. The arrangement on the support structure facilitates direct acquisition of the pivot position of the mirror element, especially with respect to the support structure.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 송신기 전극은 특히 변위 디바이스의 액추에이터 전극에 관하여, 차폐 요소를 형성한다. 특히, 송신기 전극은 원주방향으로 폐쇄된 구역을 갖는다. 특히, 이는 빗살형 평면에 평행한 평면 내에서 수신기 전극을 완전히 둘러싸는 실시예를 갖는다. 이 결과, 센서 디바이스와 액추에이터 디바이스 사이의 상호작용을 감소시키고, 특히 최소화하고, 특히 방지하는 것이 가능하다.According to another aspect of the invention, the transmitter electrode forms a shielding element, particularly with respect to the actuator electrode of the displacement device. In particular, the transmitter electrode has a circumferentially closed zone. In particular, it has an embodiment completely surrounding the receiver electrode in a plane parallel to the comb-like plane. As a result, it is possible to reduce, particularly minimize, and in particular to prevent, the interaction between the sensor device and the actuator device.
특히, 센서 디바이스는 변위 디바이스 내에 일체화되어 구체화된다. 특히, 센서 디바이스는 변위 디바이스의 구성부를 형성할 수 있다. 특히, 액추에이터 전극의 일부를 센서 유닛으로부터의 전극으로 대체하거나 액추에이터 전극의 일부를 센서 전극으로서 사용하는 것이 가능하다.In particular, the sensor device is integrated and embodied within the displacement device. In particular, the sensor device may form a component of the displacement device. Particularly, it is possible to replace a part of the actuator electrode with an electrode from the sensor unit or to use a part of the actuator electrode as the sensor electrode.
특히, 센서 유닛은 용량성 센서를 형성한다.In particular, the sensor unit forms a capacitive sensor.
특히, 센서 디바이스는 특히 송신기 전극과 수신기 전극 사이에 차폐 유닛을 매립함으로써, 차폐의 원리에 기초하는 반경방향 차등 용량성 빗살형 센서를 형성한다. 이러한 센서 디바이스의 장점은 이것이 전극의 및/또는 차폐 유닛의 열팽창에 실질적으로 불감성이라는 것이다. 더욱이, 센서 디바이스는 기생 미러 운동에 실질적으로 불감성이다.In particular, the sensor device forms a radial differential capacitive comb-type sensor based on the principle of shielding, in particular by embedding a shielding unit between the transmitter electrode and the receiver electrode. An advantage of such a sensor device is that it is substantially impervious to the thermal expansion of the electrode and / or the shielding unit. Moreover, the sensor device is substantially insensitive to parasitic mirror motion.
액추에이터 전극이 미러 요소의 직접 구동부를 형성하는 것과 같이, 센서 디바이스는 기부 플레이트와 미러 요소 사이에서 직접 측정하는 이러한 방식으로 구체화되고 배열된다. 특히, 미러 요소의 변위 위치는 기부 플레이트에 대해 직접 측정된다. 예를 들어, 미러 요소로부터 센서 전극으로의 기계적 전달에 의해 발생될 수도 있는 드리프트가 신뢰적으로 회피된다. 이는 특히 열적으로 부하된 시스템의 경우에, 큰 장점을 표현하는 증가된 드리프트 안정성을 유도한다.The sensor device is embodied and arranged in this manner to measure directly between the base plate and the mirror element, such that the actuator electrode forms the direct drive of the mirror element. In particular, the displacement position of the mirror element is measured directly with respect to the base plate. For example, drift that may be caused by mechanical transfer from the mirror element to the sensor electrode is reliably avoided. This leads to increased drift stability, which represents a great advantage, especially in the case of thermally loaded systems.
본 발명의 다른 목적은 미러 요소를 피벗하기 위한 디바이스를 개량하는 것이다.Another object of the present invention is to improve a device for pivoting a mirror element.
이 목적은 2개의 피벗 자유도를 갖는 미러 요소를 피벗하기 위한 디바이스에 의해 성취되고, 상기 디바이스는 빗살형 전극으로서 구체화되는 액추에이터 전극을 포함하는 전극 구조체를 포함하고, 모든 능동 액추에이터 전극은 단일 평면 내에 배열되고, 액추에이터는 미러 요소를 피벗하기 위한 직접 구동부를 형성한다. 여기서, 액추에이터 전극은 이 평면에 수직인 방향에서의 범위를 갖는다.This object is achieved by a device for pivoting a mirror element with two pivoting degrees of freedom, the device comprising an electrode structure comprising an actuator electrode embodied as a comb-like electrode, all active actuator electrodes arranged in a single plane And the actuator forms a direct drive for pivoting the mirror element. Here, the actuator electrode has a range in a direction perpendicular to this plane.
여기서, 직접 구동부라는 것은 액추에이터가 변위될 미러 상에 힘을 직접 인가할 수 있는 구동부를 의미하는 것으로 이해된다. 특히, 어떠한 힘 전달 메커니즘도 요구되지 않는다. 달리 말하면, 구동부는 힘 전달 메커니즘이 없다.Here, the direct drive unit is understood to mean a drive unit in which an actuator can directly apply a force on a mirror to be displaced. In particular, no force transfer mechanism is required. In other words, the drive does not have a force transmission mechanism.
미러 요소의 변위는 이러한 디자인을 경유하여 향상될 수 있다. 이하, 변위는 일반적으로 특정 자유도의 견지에서의 변위를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 특히, 변위는 또한 경사라 칭하는 피벗일 수 있다. 원리적으로, 변위는 미러 평면 내의 미러 요소의 선형 변위 및/또는 회전을 또한 포함할 수 있다.Displacement of the mirror element can be improved via this design. Hereinafter, it should be understood that the displacement generally refers to a displacement in view of a certain degree of freedom. In particular, the displacement can also be a pivot, also referred to as a slope. In principle, the displacement may also include linear displacement and / or rotation of the mirror element in the mirror plane.
특히, 액추에이터 특성이 향상된다. 특히, 액추에이터 특성은 큰 이동 범위에 걸쳐 선형화된다. 특히, 미러 요소의 지지를 간단화하는 것이 가능하다. 더욱이, 액추에이터 디바이스는 향상된 동적 특성을 갖는다.Particularly, the actuator characteristics are improved. In particular, the actuator characteristics are linearized over a large range of motion. In particular, it is possible to simplify the support of the mirror element. Furthermore, the actuator device has improved dynamic characteristics.
본 발명에 따르면, 미러 요소를 변위하기 위한 액추에이터가 큰 경사각 범위에 걸쳐 동작하고, 프로세스에서 선형 또는 적어도 거의 선형 및 결정적 거동을 나타내면 큰 경사각 범위에 걸쳐 미러 요소의 경사각을 정밀하게 설정하기 위해 유리한 것으로 인식되었다.According to the invention, it is advantageous to precisely set the inclination angle of the mirror element over a large range of inclination if the actuator for displacing the mirror element operates over a large range of inclination angles and exhibits a linear or at least nearly linear and definite behavior in the process Was recognized.
지금까지, 빗살형 전극이 단지 단일 피벗축에 대해, 특히 단지 1개의 피벗 자유도를 갖고 미러 요소를 피벗하기 위해서만 적합하다는 가정이 이루어졌다. 2개의 피벗 자유도를 갖는 미러 요소의 피벗을 용이하게 하기 위해, 서로의 위에 복수의 빗살형 전극을 배열할 필요가 있었다. 액추에이터 디바이스는 적층된 디자인, 즉 직렬 운동학을 가졌다.So far, it has been assumed that the comb-like electrode is only suitable for pivoting the mirror element with respect to a single pivot axis, especially with only one pivoting degree of freedom. In order to facilitate pivoting of mirror elements with two pivoting degrees of freedom, it has been necessary to arrange a plurality of comb-like electrodes on top of each other. The actuator device has a stacked design, i. E. Serial kinematics.
이러한 디자인은 복잡한 가이드 메커니즘을 필요하게 하는 것으로 인식되었다.This design has been recognized as requiring a complex guide mechanism.
더욱이, 이러한 디자인의 단점은, 고정형 기부 플레이트로부터 공동 이동하는 액추에이터 부분 내로의 배선이 잡아당겨질 필요가 있고, 즉 이동하는 와이어 또는 공급 라인이 존재하고, 및 센서가 이동하는 미러로부터 기부 플레이트로 직접 측정하지 않고, 일반적으로 단지 이들의 각각의 평면 내에서 작동된 자유도만을 측정한다는 사실로 이루어진다는 것이 인식되었다.Moreover, the disadvantage of this design is that the wiring from the stationary base plate to the actuator part needs to be pulled, i.e. there is a moving wire or feed line, and that the sensor is moving directly from the moving mirror to the base plate , But merely the fact that they measure only the degrees of freedom operated within their respective planes.
본 발명에 따르면, 모든 능동 액추에이터 전극이 단일 평면 내에 배열되는 이러한 방식으로 빗살형 전극으로서 구체화되는 액추에이터 전극을 갖는 전극 구조체를 구체화하는 것이 가능하다는 것이 인식되었다. 여기서, 능동 전극은 가변, 특히 제어 가능한, 특히 조절 가능한 액추에이터 전압이 미러 요소를 변위하기 위해 인가되는 전극을 의미하는 것으로 이해된다. 고정된, 즉 일정한 전압이 인가되는 전극은 또한 수동 전극이라 칭한다. 특히, 수동 전극은 접지되거나, 또는 0 V의 전압으로 유지될 수 있다.In accordance with the present invention, it has been recognized that it is possible to embody an electrode structure having an actuator electrode embodied as a comb-like electrode in this manner in which all of the active actuator electrodes are arranged in a single plane. Here, the active electrode is understood to mean a variable, in particular a controllable, especially an electrode to which an adjustable actuator voltage is applied to displace the mirror element. An electrode to which a fixed, i.e., constant, voltage is applied is also referred to as a passive electrode. In particular, the passive electrode may be grounded or held at a voltage of 0V.
능동 액추에이터 전극이 배열되어 있는 평면은 또한 액추에이터 평면 또는 빗살형 평면이라 칭한다. 특히, 이 평면은 비-피벗 상태로 변위될 미러 요소의 반사면의 중심점 상의 표면 법선에 수직이다. 특히, 이 평면은 액추에이터 전극의 배열에 의해 규정된 피벗축에 평행한데, 이 피벗축 둘레로 미러 요소가 비피벗된 상태에서 피벗 가능하다. 피벗축은 액추에이터 디바이스의 기계적 디자인에 의해 반드시 미리 결정되는 것은 아니다. 특히, 2개의 피벗부와 선형으로 독립적인 피벗축을 조합함으로써 원하는 바에 따라 실질적으로 정렬 가능한 유효 피벗축을 얻는 것이 가능하다.The plane in which the active actuator electrodes are arranged is also referred to as an actuator plane or a comb-like plane. In particular, this plane is perpendicular to the surface normal on the center point of the reflective surface of the mirror element to be displaced to the non-pivoting state. In particular, the plane is parallel to the pivot axis defined by the arrangement of the actuator electrodes, and is pivotable about the pivot axis with the mirror element un-pivoted. The pivot axis is not necessarily predetermined by the mechanical design of the actuator device. In particular, it is possible to obtain a substantially alignable effective pivot axis as desired by combining the two pivot portions and the linearly independent pivot axis.
피벗축은 각각의 경우에 피벗 자유도 중 하나에 대응한다.The pivot axis corresponds to one of the pivoting degrees of freedom in each case.
본 발명의 양태에 따르면, 2개의 피벗축은 그 기계적인 지지를 경유하여 미러 요소를 피벗하기 위해 미리 결정된다. 특히, 미러 요소는 굴곡부에 의해 장착된다. 특히, 미러 요소는 카단 조인트(Cardan joint)에 의해 장착된다. 2개의 기계적 피벗축은 미러 요소를 지지하기 위해 조인트에 의해 미리 결정된다. 조인트에 의해 미리 결정되어 있는 2개의 기계적 피벗축은 정렬되는데, 특히 액추에이터 평면에 평행하다. 2개의 피벗축은 미러 요소의 피벗점이라 또한 칭하는 중심점에서 교차한다. 특히, 피벗점은 비피벗 상태에서 미러 요소의 중심점을 통해 표면 법선 상에 놓여 있다.According to an aspect of the invention, the two pivot shafts are predetermined to pivot the mirror element via its mechanical support. In particular, the mirror element is mounted by a bend. In particular, the mirror element is mounted by a cardan joint. The two mechanical pivot axes are predetermined by the joint to support the mirror element. The two mechanical pivot shafts previously determined by the joint are aligned, in particular parallel to the actuator plane. The two pivot axes intersect at a central point, also referred to as the pivot point of the mirror element. In particular, the pivot point lies on the surface normal through the center point of the mirror element in the non-pivot state.
특히, 미러 요소는 중앙에 배열된 굴곡부에 의해 장착된다.In particular, the mirror element is mounted by a centrally arranged bend.
조인트는 특히 회전 대칭성, 특히 2중 회전 대칭성을 갖는다.The joints in particular have rotational symmetry, in particular double rotational symmetry.
변위 디바이스의 기계적 특성은 특히, 굴곡부를 사용하여, 특히 카단형 굴곡부(Cardan-type flexure)를 사용하여 미러 요소를 지지함으로써 향상된다. 카단형 지지의 장점은, 이것이 비작동된 자유도에서 높은 강성 및 작동된 자유도의 낮은 강성을 용이하게 하고, 따라서 액추에이터는 양호하게 안내되고 큰 모드 분리가 작동된 자유도와 비작동된 자유도 사이에 발생한다.The mechanical properties of the displacement device are improved, in particular, by supporting the mirror element using a curved portion, in particular a Cardan-type flexure. The advantage of the cascaded support is that it facilitates high stiffness and low stiffness of the actuated degrees of freedom in the non-actuated degrees of freedom, so that the actuator is well guided and large mode separation occurs between the actuated and non- do.
2개의 피벗축은 조인트에 의해 규정되고, 상기 피벗축은 각각의 미러 요소의 반사면의 중심을 통해 표면 법선과의 공통 교차점을 갖는다. 나머지 자유도는 높은 강성으로 구속된다.The two pivot shafts are defined by joints and the pivot shafts have a common intersection with the surface normal through the center of the reflective surface of each mirror element. The remaining degrees of freedom are constrained by high rigidity.
특히, 조인트는 굽힘 및/또는 비틀림 요소로부터 실현되는 카단형 굴곡부일 수 있다. 조인트는 유리하게는 작동된 경사 자유도에서 연성이고, 매우 강성, 모든 다른 구속 자유도에서 작동된 자유도에서보다 특히 적어도 10배, 특히 적어도 100배, 특히 적어도 1000배 더 강성이다.In particular, the joint may be a curved bend realized from bending and / or torsion elements. The joint is advantageously ductile at an operatively tilted degree of freedom and is particularly stiff, at least ten times, in particular at least 100 times, in particular at least 1000 times more rigid, than in the degrees of freedom operated at all other degrees of freedom of restraint.
조인트는 하나 이상의 판스프링을 포함할 수도 있다. 유리하게는, 판스프링은 가장 양호한 가능한 열전도도를 위해 설계된다. 이 경우에, 굽힘 조인트로서 조인트의 실시예가 유리하다는 것을 보여주는 것이 가능하였다.The joint may include one or more leaf springs. Advantageously, the leaf spring is designed for the best possible thermal conductivity. In this case, it was possible to show that the embodiment of the joint as a bending joint is advantageous.
전극 구조체는 특히 적어도 2개, 특히 적어도 3개, 특히 적어도 4개의 빗살형 전극을 포함한다. 특히, 전극 구조체는 각각의 자유도에 대해 적어도 2개의 빗살형 전극을 포함한다. 이 결과, 제로 위치에 대한 대칭 이동 범위가 각각의 자유도에 대해 성취될 수 있다.The electrode structure in particular comprises at least two, in particular at least three, in particular at least four comb-like electrodes. In particular, the electrode structure includes at least two comb-like electrodes for each degree of freedom. As a result, a range of symmetry about the zero position can be achieved for each degree of freedom.
빗살형 전극은, 또한 빗살형 핑거라 칭하는 다수의 전극 핑거를 각각 포함한다. 빗살형 전극당 빗살형 핑거의 수는 특히 3개 내지 100개의 범위, 특히 5개 내지 50개의 범위, 특히 10개 내지 40개의 범위, 특히 20개 내지 30개의 범위에 있다. 바람직하게는, 각각의 빗살형 전극은 동일한 수의 빗살형 핑거를 포함한다.The comb-shaped electrode further includes a plurality of electrode fingers, which are also referred to as comb-shaped fingers. The number of comb-like fingers per comb-like electrode is in particular in the range of 3 to 100, in particular in the range of 5 to 50, in particular in the range of 10 to 40, in particular in the range of 20 to 30. Preferably, each comb-like electrode comprises the same number of comb-like fingers.
인접한 빗살형 핑거는 1 ㎛ 내지 10 ㎛의 범위, 특히 3 ㎛ 내지 7 ㎛의 범위, 특히 대략 5 ㎛의 간격을 각각 갖는다. 여기서, 간격은, 기부 플레이트에 기계적으로 연결된 가장 가까운 빗살형 핑거(상기 빗살형 핑거는 또한 고정자 빗살형 핑거라 칭함)로부터, 미러 본체에 기계적으로 연결된 빗살형 핑거(상기 빗살형 핑거는 또한 미러 빗살형 핑거라 칭함)의 측방향 간격을 나타낸다. 필요한 간격은 빗살형 핑거의 기생 횡방향 이동에 의해 실질적으로 미리 결정된다. 이 기생 횡방향 이동은 이어서 경사각 범위, 빗살형 중첩부, 및 빗살부의 최대 반경방향 치수에 의존한다.Adjacent comb-shaped fingers each have a spacing in the range of 1 탆 to 10 탆, particularly in the range of 3 탆 to 7 탆, particularly about 5 탆. Here, the gap is a distance from the nearest comb-shaped finger (the comb-shaped finger is also referred to as a stator comb-shaped finger) mechanically connected to the base plate to a comb-like finger mechanically connected to the mirror body, Quot; type finger "). The required spacing is substantially predetermined by the parasitic lateral movement of the comb-like fingers. This parasitic lateral movement then depends on the tilt angle range, the comb-like overlap, and the maximum radial dimension of the comb.
지정된 간격은 대략 1 mm·1 mm의 치수를 갖는 미러에 관련된다. 다른 치수 및/또는 빗살형 핑거의 대안적인 배열을 갖는 미러에 대해, 간격을 스케일링하기 위한 제공이 이에 따라 이루어진다.The specified spacing is related to a mirror having a dimension of approximately 1 mm · 1 mm. For mirrors having alternative dimensions and / or alternate arrangements of comb-like fingers, provision is made accordingly for scaling the gaps.
특히, 액추에이터 디바이스는 각각의 경우에 피벗 자유도당 2개의 빗살형 전극을 포함한다. 이들 2개의 빗살형 전극은 바람직하게는 차등 방식으로 작동된다.In particular, the actuator device comprises two comb-like electrodes per pivoting freedom in each case. These two comb-like electrodes are preferably operated in a differential manner.
각각의 피벗 자유도에 대한 전용 액추에이터쌍의 결과로서, 2개의 자유도의 견지에서 작동을 디커플링하는 것이 가능하다. 이는 각각의 자유도에 대해 액추에이터쌍 및 이들의 작동을 최적화하는 것을 가능하게 한다.As a result of the dedicated actuator pair for each pivoting degree of freedom, it is possible to decouple the operation in terms of two degrees of freedom. This makes it possible to optimize the actuator pair and their operation for each degree of freedom.
본 발명의 양태에 따르면, 액추에이터 디바이스는 병렬 운동학을 갖는다. 이는 따라서 개별 액추에이터 구조체가 각각의 피벗 자유도에 대해 제공되어 있는 직렬 운동학 개념을 갖는 액추에이터 디바이스와는 상이하고, 상기 개별 액추에이터 구조체는 서로의 위에 또는 연속적으로 배열되어 있다. 병렬 운동학을 포함하는 액추에이터 디바이스의 경우에, 양 피벗 자유도를 위한 액추에이터 전극은 서로 등가인 실시예를 갖는다. 특히, 이들 액추에이터 전극은 피벗될 미러 요소에 대해 서로 그리고 기부 플레이트에 관련하여 등가적으로 배열된다.According to an aspect of the invention, the actuator device has parallel kinematics. This is therefore different from an actuator device having a serial kinematic concept in which individual actuator structures are provided for each pivoting degree of freedom, and the individual actuator structures are arranged on top of each other or continuously. In the case of an actuator device comprising parallel kinematics, the actuator electrodes for both pivoting degrees of freedom have mutually equivalent embodiments. In particular, these actuator electrodes are equivalently arranged relative to each other and to the base plate with respect to the mirror element to be pivoted.
복수의 자유도에서 요소의 변위를 위해 제공되어 있는 샤프트가 연속적으로, 즉 직렬로 배열되어 있고 각각의 샤프트가 그 자체로 독립적으로 구동되고 센서 및 제어기를 경유하여 선택적으로 조절되는 직렬 운동학에 대조적으로, 모든 작동 자유도는 본 발명에 따른 병렬 운동학에서 액추에이터에 의해 직접 구동되고, 상기 액추에이터는 구동 요소, 즉 미러 요소를 기준면, 즉 기부에 직접 연결한다. 따라서, 액추에이터는 동작 경로의 의미 내에서 병렬로 배열된다.In contrast to the serial kinematics in which the shafts provided for displacement of the elements in a plurality of degrees of freedom are arranged continuously, i. E. In series, and each shaft is driven independently by itself and selectively controlled via sensors and controllers, All operating degrees of freedom are directly driven by the actuator in the parallel kinematics according to the invention, which connects the driving element, i. E. The mirror element, directly to the reference plane, i. Thus, the actuators are arranged in parallel within the meaning of the operating path.
동일한 것이 센서에도 적용된다. 단지 제1 축만이 직렬 운동학의 경우에 기준면에 직접 관련되고 모든 다른 축은 그를 따라 연장하지만, 본 발명에 따른 병렬 운동학에서 각각의 센서는 변위 가능한 미러 요소로부터 기준면으로 직접 측정한다.The same applies to sensors. In the parallel kinematics according to the invention, each sensor measures directly from the displaceable mirror element directly to the reference plane, whereas only the first axis is directly related to the reference plane in the case of the series kinematics and all the other axes extend along it.
미러 요소의 모든 비구동 자유도는 가이드 및/또는 조인트에 의해 차단된다.All non-driving degrees of freedom of the mirror element are interrupted by a guide and / or joint.
액추에이터 전극은 이 경우에 액추에이터 전극의 빗살부 사이에 충돌을 유도하지 않고, 이들 전극이 경사의 2개의 자유도를 갖는 미러 요소의 경사를 허용하는 이러한 방식으로 배열된다. 본 발명에 따른 액추에이터 전극의 실시예 및 배열은 넓은 작동 범위에 걸쳐 주로 선형 액추에이터 거동을 얻는 것을 가능하게 한다. 지금까지, 빗살형 전극과 함께 동작하는 경사의 2개의 자유도를 위한 경사 미러 구동부는 직렬 운동학에 의해 그리고/또는 변속 메커니즘에 의해 실현되었다. 일반적으로, 이러한 메커니즘을 제조하는 것이 매우 복잡하다는 것이 인식되었다. 더욱이, 이들 메커니즘은 다수의 디자인 절충안과 연계되어 있다. 이들 단점은 본 발명에 따른 액추에이터 전극의 실시예 및 배열에 의해 회피된다.The actuator electrodes do not induce a collision between the comb teeth of the actuator electrodes in this case, and these electrodes are arranged in such a way that they allow the inclination of the mirror elements with two degrees of freedom of tilt. Embodiments and arrangements of actuator electrodes according to the present invention make it possible to obtain predominantly linear actuator behavior over a wide operating range. Up to now, the tilting mirror drive for two degrees of freedom of the tilt operating with comb-like electrodes has been realized by means of series kinematics and / or by a speed-change mechanism. Generally, it has been recognized that it is very complicated to manufacture such a mechanism. Moreover, these mechanisms are associated with a number of design compromises. These disadvantages are avoided by the embodiment and arrangement of the actuator electrodes according to the invention.
본 발명에 따른 미러 요소를 피벗하기 위한 디바이스는 특히, 2개의 자유도에서 미러 요소의 빗살형 전극 기반 정전 직접 구동부를 포함한다. 기생 공진이 직접 구동부에 의해 회피될 수 있다. 액추에이터로부터 기부 플레이트로 그리고 미러로 이상적인 커플링 강성을 얻는 것이 가능하다.The device for pivoting a mirror element according to the invention comprises in particular a comb-like electrode-based electrostatic direct drive of a mirror element at two degrees of freedom. The parasitic resonance can be avoided by the direct drive. It is possible to obtain the ideal coupling stiffness from the actuator to the base plate and to the mirror.
동일한 것이 센서 디바이스에도 적용된다.The same applies to sensor devices.
이로부터 발생하는 장점은, 제어기에 의해 보여지는 미러 요소의 고유 주파수 스펙트럼이 미러 요소로의 액추에이터 및 센서의 기계적 커플링에 의해서가 아니라 단지 미러 요소의 지지에 의해서만 결정된다는 것이다. 제어 이론의 관점으로부터, 이는 공진의 극이 0만큼 분리되어 있고 위상이 180°보다 더 회전되지 않는 편리한 액추에이터 센서 코로케이션(collocation)을 용이하게 한다.An advantage arising from this is that the natural frequency spectrum of the mirror element seen by the controller is only determined by the support of the mirror element, not by the mechanical coupling of the actuator and the sensor to the mirror element. From the point of view of control theory, this facilitates convenient actuator sensor colocation where the poles of the resonance are separated by zero and the phase is not rotated more than 180 degrees.
바람직하게는, 모든 액추에이터 전극은 미러 요소에 대한 이들의 배열 이외엔 동일한 실시예를 갖는다.Preferably, all of the actuator electrodes have the same embodiment except for their arrangement for the mirror element.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 전극 구조체는 반경방향 대칭성을 갖는다. 특히, 이는 적어도 3중, 특히 적어도 4중 반경방향 대칭성을 갖는다. 전극 구조체의 반경방향 대칭성은 특히 n중일 수도 있고, 여기서 n은 모든 능동 액추에이터 전극의 빗살형 핑거의 수를 정확하게 지정한다.According to another aspect of the present invention, the electrode structure has radial symmetry. In particular, it has at least three, in particular at least four, radial symmetries. The radial symmetry of the electrode structure may in particular be of the order of n, where n precisely defines the number of comb-like fingers of all active actuator electrodes.
특히, 그룹 이론의 관점으로부터, 배열의 대칭성은 D4 그룹에 의해 설명될 수 있다. 전극 구조체가 원형 외부 윤곽을 갖는 한, 빗살형 핑거의 배열은 Dn 그룹에 의해 또한 설명될 수도 있는데, 여기서 n은 빗살형 핑거의 수를 지정한다.In particular, from the standpoint of group theory, the symmetry of the arrangement can be explained by the D4 group. As long as the electrode structure has a circular outer contour, the arrangement of comb-like fingers may also be described by a Dn group, where n designates the number of comb-like fingers.
특히, 빗살형 핑거는 미러 요소의 유효 피벗점에 관련하여 반경방향으로 또는 비피벗 상태에서 미러 요소의 표면 법선에 관련하여 반경방향으로 각각 배열된다. 따라서, 전극 구조체는 또한 반경방향 빗살형 구조체라 칭한다. 원리적으로, 본 발명에 따른 장점은 또한 빗살형 핑거의 대안적인 배열, 예를 들어 빗살형 핑거의 접선방향 배열에 의해 얻어질 수 있다.In particular, the comb-like fingers are respectively arranged in the radial direction with respect to the effective pivot point of the mirror element, or in the radial direction with respect to the surface normal of the mirror element in the non-pivotal state. Therefore, the electrode structure is also referred to as a radial comb structure. In principle, the advantages according to the invention can also be obtained by an alternative arrangement of comb-like fingers, for example a tangential arrangement of comb-like fingers.
개별 빗살형 전극은 원형 링 세그먼트형 구역에 각각 배열된다. 전극의 대칭 특성은 조인트의 대칭, 특히 비대칭 미러 기하학적 형상 및 대칭, 특히 비대칭 실시예를 용이하게 한다. 이 결과로서, 2개의 경사 방향에서 동일한 또는 적어도 유사한 모드 스펙트럼을 얻는 것이 가능하다. 특히, 관성 모멘트 및 스프링 상수는 2개의 경사 방향에 관련하여 대칭인 이러한 방식으로 미러 요소를 구체화하는 것이 가능하다. 이어서, 고유모드(eigenmode)는 동일한 대칭 특성을 가질 수도 있다. 전극의 대칭 특성은 따라서, 특히 고유모드의 스펙트럼의 견지에서, 미러 요소의 기계적으로 특히 유리한 실시예를 용이하게 한다.The individual comb-shaped electrodes are each arranged in a circular ring segmented area. The symmetry properties of the electrodes facilitate the symmetry of the joints, particularly the asymmetric mirror geometry and symmetry, in particular the asymmetric embodiment. As a result, it is possible to obtain the same or at least a similar mode spectrum in two oblique directions. In particular, it is possible to embody the mirror element in such a manner that the moment of inertia and spring constant are symmetrical with respect to two oblique directions. Then, the eigenmodes may have the same symmetric property. The symmetry characteristics of the electrodes thus facilitate a mechanically particularly advantageous embodiment of the mirror element, especially in view of the spectra of the eigenmodes.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 모든 능동 액추에이터 전극, 특히 액추에이터 디바이스의 모든 능동 구성요소는 지지 구조체 상에 고정 방식으로 배열된다. 지지 구조체는 특히 기부 플레이트일 수 있다.According to another aspect of the present invention, all active components of all active actuator electrodes, particularly actuator devices, are arranged in a fixed manner on the support structure. The support structure may in particular be a base plate.
능동 액추에이터 전극에 추가하여, 능동 구성요소는 부가적으로 미러 요소의 피벗 위치를 포착하기 위한 센서 전극을 또한 포함할 수도 있다. 일반적으로, 이러한 센서 전극은 변위 디바이스의 구성요소를 형성할 수도 있다.In addition to the active actuator electrode, the active component may also additionally include a sensor electrode for capturing the pivot position of the mirror element. Generally, these sensor electrodes may form components of a displacement device.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 변위 디바이스의 전극 구조체는 센서 전극을 포함한다. 특히, 센서 전극은 능동 액추에이터 전극과 동일한 평면 내에 배열된다. 특히, 이들 센서 전극은 고정 방식으로 기판 구조체 상에 배열된다.According to another aspect of the present invention, the electrode structure of the displacement device includes a sensor electrode. In particular, the sensor electrode is arranged in the same plane as the active actuator electrode. In particular, these sensor electrodes are arranged on the substrate structure in a fixed manner.
바람직하게는, 센서 전극은 액추에이터 전극에 실질적으로 동일한 실시예를 갖는다. 바람직하게는, 이들 센서 전극은 액추에이터 전극에 실질적으로 동일한 방식으로 지지 구조체 상에 배열된다.Preferably, the sensor electrode has substantially the same embodiment as the actuator electrode. Preferably, these sensor electrodes are arranged on the support structure in substantially the same manner as the actuator electrodes.
특히, 센서 전극은 빗살형 전극으로서 구체화된다. 특히, 빗살부는 반경방향 배열을 가질 수도 있다.In particular, the sensor electrode is embodied as a comb-shaped electrode. In particular, the comb may have a radial arrangement.
센서 전극은 변위 디바이스의 부분으로서, 액추에이터 전극을 갖는 전극 구조체 내에 일체화될 수도 있다.The sensor electrode may be integrated into the electrode structure with the actuator electrode as part of the displacement device.
본 발명의 양태에 따르면, 센서 전극으로서 액추에이터 전극의 적어도 서브세트를 동시에 사용하는 제공이 이루어진다. 모든 능동 액추에이터 전극을 센서 전극으로서 사용하는 것이 또한 가능하다. 이를 위해, 작동 주파수보다 상당히 더 높은, 특히 적어도 10배 더 높은 주파수에서 경사각 종속성 액추에이터 용량을 판독하기 위한 제공이 이루어질 수도 있다.According to an aspect of the present invention, provision is made to simultaneously use at least a subset of actuator electrodes as sensor electrodes. It is also possible to use all of the active actuator electrodes as sensor electrodes. To this end, provision may be made for reading the tilt angle dependent actuator capacities at frequencies considerably higher than the operating frequency, in particular at least 10 times higher.
특히, 센서 전극은 액추에이터 전극과 동일한 프로세스 단계에 의해 제조 가능하다. 특히, 단일 방법 단계에서 센서 전극 및 액추에이터 전극을 제조하는 것이 가능하다. 변위 디바이스의 제조는 그 결과 간단화된다.In particular, the sensor electrode can be manufactured by the same process steps as the actuator electrode. In particular, it is possible to manufacture sensor electrodes and actuator electrodes in a single method step. The manufacturing of the displacement device is thus simplified as a result.
능동 액추에이터 전극의, 특히 모든 능동 구성요소의 고정 배열은 이동하는 라인, 특히 이동하는 신호 및/또는 전력 라인을 갖는 액추에이터 디바이스를 회피하는 것을 가능하게 한다. 그 결과, 액추에이터 디바이스의 기계적 특성이 더 향상된다. 더욱이, 액추에이터 디바이스의 신뢰성이 향상된다. 마지막으로, 이는 또한 액추에이터 디바이스의, 특히 이러한 액추에이터 디바이스를 포함하는 광학 구성요소의 제조를 간단화한다.A fixed arrangement of active actuator electrodes, in particular all active components, makes it possible to avoid moving lines, in particular actuator devices with moving signal and / or power lines. As a result, the mechanical characteristics of the actuator device are further improved. Moreover, the reliability of the actuator device is improved. Finally, it also simplifies the manufacture of an actuator device, in particular an optical component comprising such an actuator device.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 액추에이터 디바이스의 구성요소는 단지 MEMS 방법 단계만을 사용하는 제조 방법을 위해 설계된다. 특히, 액추에이터 디바이스의 개별 구성요소, 특히 액추에이터 전극의 빗살형 핑거는 단지 수평층 및 수직 구조체만을 포함한다. 특히, 액추에이터는 MEMS 방법 단계에 의해 완전히 제조 가능하다. 이는 제조 프로세스를 간단화한다.According to another aspect of the present invention, the components of the actuator device are designed for manufacturing methods that use only MEMS method steps. In particular, the individual components of the actuator device, in particular the comb-like fingers of the actuator electrode, comprise only a horizontal layer and a vertical structure. In particular, the actuators are fully manufacturable by the MEMS method steps. This simplifies the manufacturing process.
본 발명의 다른 목적은 2개의 피벗 자유도를 갖는 적어도 하나의 마이크로미러를 포함하는 광학 구성요소를 개량하는 것으로 이루어진다.Another object of the invention consists in improving an optical component comprising at least one micromirror with two pivoting degrees of freedom.
이 목적은 상기 설명에 따른 마이크로미러 및 액추에이터 디바이스를 포함하는 광학 구성요소에 의해 성취된다. 장점은 액추에이터 디바이스의 것들로부터 명백하다.This object is achieved by an optical component comprising a micromirror and an actuator device according to the above description. The advantages are evident from those of the actuator device.
본 발명에 따르면, 적어도 하나의 마이크로미러가 경사의 적어도 2개의 자유도를 갖고 조인트에 의해 장착된다. 조인트는 특히 굴곡부, 특히 굽힘 조인트이다. 특히, 조인트는 카단 조인트일 수 있다. 조인트의 추가의 상세에 관련하여, 상기 설명을 참조한다.According to the present invention, at least one micromirror is mounted by a joint with at least two degrees of freedom of inclination. Joints are particularly bent parts, especially bending joints. In particular, the joint may be a cardan joint. With reference to the further details of the joints, reference is made to the above description.
본 발명의 양태에 따르면, 마이크로미러는 그 위치가 모든 의도 및 목적으로 조인트에 의해 규정된 유효 회전점의 것과 일치하는 무게중심을 갖는다.According to an aspect of the invention, the micromirror has a center of gravity whose position coincides with that of the effective turning point defined by the joint for all intents and purposes.
이는 광학 구성요소의 기계적 특성을 향상시킨다. 특히, 이는 마이크로미러의 기생 변위가 감소되는, 특히 방지되는 것을 허용한다. 여기서, 마이크로미러는 그 변위 가능하게 장착된 구성요소의 전체, 특히 미러 본체 및 그와 직접 기계적으로 연결된 광학 구성요소의 다른 구성부를 의미하는 것으로 이해된다. 다른 구성부는 특히 모든 의도 및 목적으로, 무게중심의 위치를 조정하기 위해 적합한 방식으로 구체화되고 그리고/또는 배열되는 평형추를 포함할 수도 있다. 무게중심은 마이크로미러의 기계적 무게중심이다. 이 시스템의 유효 회전점과 일치하는 이러한 방식으로 변위 가능한 기계적 시스템의 무게중심을 조정함으로써, 마이크로미러의 위치설정의 안정성을 향상시키는 것이 가능하다. 성취가 가능한 것은, 특히 예를 들어 기계적 진동에 의해 발생될 수도 있는 측방향 가속도가 유효 회전점에 관련하여 오프셋되어 있는 질량 중심 때문에 미러 상에 작용하는 토크로 변환되지 않는다는 것이다.This improves the mechanical properties of the optical component. In particular, this allows the parasitic displacement of the micromirror to be reduced, in particular prevented. Here, the micromirror is understood to mean the entirety of its displaceably mounted components, in particular the mirror body and other components of the optical component directly mechanically connected thereto. Other components may include a counterweight that is embodied and / or arranged in a suitable manner for adjusting the position of the center of gravity, especially for all intents and purposes. The center of gravity is the mechanical center of gravity of the micromirror. By adjusting the center of gravity of the displaceable mechanical system in such a way as to coincide with the effective turning point of the system, it is possible to improve the stability of positioning of the micromirror. What is achievable is that the lateral acceleration, which may be generated, for example, by mechanical vibrations, is not converted into a torque acting on the mirror due to the center of mass being offset relative to the effective turning point.
조인트에 의해 규정된 유효 회전점은 조인트에 의해 규정된 2개의 피벗축의 교점이다.The effective pivot point defined by the joint is the intersection of the two pivot axes defined by the joint.
본 발명의 다른 목적은 미러 어레이를 개량하는 것이다.Another object of the present invention is to improve the mirror array.
이 목적은 상기 설명에 따른 복수의 광학 구성요소를 갖는 미러 어레이에 의해 성취된다. 장점은 광학 구성요소의 것들로부터 명백하다.This object is achieved by a mirror array having a plurality of optical components according to the above description. The advantages are evident from those of the optical components.
본 발명의 다른 목적은 투명 노광 장치용 조명 광학 유닛, 투영 노광 장치용 조명 시스템, 및 투영 노광 장치를 개량하는 것이다.Another object of the present invention is to improve an illumination optical unit for a transparent exposure apparatus, an illumination system for a projection exposure apparatus, and a projection exposure apparatus.
이들 목적은 상기 설명에 따른 적어도 하나의 미러 어레이를 포함하는 조명 광학 유닛, 조명 시스템 및 투영 노광 장치에 의해 성취된다. 장점은 미러 어레이의 것들로부터 명백하다.These objects are achieved by an illumination optical unit, an illumination system and a projection exposure apparatus comprising at least one mirror array according to the above description. The advantages are clear from those of the mirror array.
장점은 특히 방사선 소스가 EUV 방사선 소스, 즉 5 nm 내지 30 nm의 EUV 파장 범위에서 조명 방사선을 방출하는 방사선 소스이면, 발생한다.The advantage arises particularly when the radiation source is an EUV radiation source, i.e. a radiation source emitting illumination radiation in the EUV wavelength range of 5 nm to 30 nm.
본 발명의 다른 목적은 마이크로구조화된 또는 나노구조화된 구성요소를 제조하기 위한 방법, 및 대응적으로 제조된 구성요소를 개량하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a method for manufacturing microstructured or nanostructured components, and a correspondingly improved component.
이들 목적은 상기 설명에 따른 적어도 하나의 미러 어레이를 포함하는 투영 노광 장치의 제공에 의해 성취된다. 장점은 재차 전술된 것들로부터 명백하다.These objects are achieved by the provision of a projection exposure apparatus comprising at least one mirror array according to the above description. The advantages are clear from the foregoing again.
본 발명의 추가의 장점, 세부 및 상세는 도면을 참조하여 예시적인 실시예의 설명으로부터 명백하다. 도면에서,
도 1은 투영 노광 장치 및 그 구성부의 개략적인 표현을 도시하고 있다.
도 2는 액추에이터 디바이스 및 센서 디바이스를 갖는 광학 구성요소의 개략적인 표현을 도시하고 있다.
도 3은 카운터 전극 또는 차폐 요소가 그 위에 배열되어 있는 미러 본체가 측면으로 절첩되어 있는, 도 2에 따른 광학 구성요소의 대안적인 표현을 도시하고 있다.
도 4는 센서 디바이스의 부분의 전기적 상호접속부의 개략적인 표현을 갖는 도 3의 섹션 IV의 평면도를 개략적으로 도시하고 있다.
도 5는 미러 본체에 연결되어 있는 빗살형 핑거가 도시되어 있지 않은, 도 4에 따른 도면을 도시하고 있다.
도 6 내지 도 8은 센서 디바이스의 민감도(sensitivity)(도 6) 및 불감도(insensitivity)(도 7 및 도 8)를 설명하기 위한 센서 디바이스의 섹션의 개략적인 표현을 도시하고 있다.
도 9는 개별 미러를 지지하기 위한 조인트의 변형예의 도면을 도시하고 있고, 상기 조인트는 비틀림 스프링으로 실현되어 있다.
도 10은 개별 미러를 지지하기 위한 조인트의 변형예의 도면을 도시하고 있고, 상기 조인트는 비틀림 스프링으로 실현되어 있다.
도 11은 액추에이터 디바이스 및 센서 디바이스의 다른 양태를 명료화하기 위한 도 2에 따른 광학 구성요소의 개략 단면도를 도시하고 있다.
도 12는 조인트의 회전점 내로 이동 미러의 무게중심을 배치하기 위해 평형추를 포함하는, 광학 구성요소의 다른 변형예의 개략적인 표현을 도시하고 있다.Further advantages, details and details of the present invention are apparent from the description of exemplary embodiments with reference to the drawings. In the drawings,
Fig. 1 shows a schematic representation of a projection exposure apparatus and its constituent parts.
Figure 2 shows a schematic representation of an optical component with an actuator device and a sensor device.
Fig. 3 shows an alternative representation of the optical component according to Fig. 2, in which the counter electrode or the mirror body on which the shielding element is arranged is folded sideways.
Figure 4 schematically shows a top view of section IV of Figure 3 with a schematic representation of the electrical interconnections of the parts of the sensor device.
Fig. 5 shows a view according to Fig. 4, in which the comb-like fingers connected to the mirror body are not shown.
Figures 6-8 illustrate a schematic representation of a section of a sensor device to illustrate the sensitivity (Figure 6) and insensitivity (Figures 7 and 8) of the sensor device.
Fig. 9 shows a variant of a joint for supporting an individual mirror, which is realized by a torsion spring.
Figure 10 shows a variant of a joint for supporting an individual mirror, which is realized by a torsion spring.
Figure 11 shows a schematic cross-sectional view of the optical component according to Figure 2 for clarifying other aspects of the actuator device and the sensor device.
Figure 12 shows a schematic representation of another variant of an optical component, including a counterweight for placing the center of gravity of the moving mirror into the rotational point of the joint.
먼저, 투영 노광 장치(1) 및 그 구성부의 일반적인 구성이 설명될 것이다. 이와 관련하여 상세를 위해, 그 부분으로서 본 출원에 완전히 참조로서 합체되어 있는 WO 2010/049076 A2호를 참조할 것이다. 투영 노광 장치(1)의 일반적인 구조의 설명은 단지 예시적인 것으로 이해되어야 한다. 이는 본 발명의 주제의 가능한 용례를 설명하는 기능을 한다. 본 발명의 주제는 다른 광학 시스템에, 특히 투영 노광 장치의 대안적인 변형예에 또한 사용될 수 있다.First, a general configuration of the projection exposure apparatus 1 and its constituent units will be described. Reference is made to WO 2010/049076 A2, which is hereby incorporated by reference in its entirety as a part of this application. The description of the general structure of the projection exposure apparatus 1 should be understood as illustrative only. Which serve to illustrate possible uses of the subject matter of the present invention. The subject matter of the present invention may also be used in alternative optical systems, in particular alternative variations of projection exposure apparatus.
도 1은 자오선 섹션에서 마이크로리소그래픽 투영 노광 장치(1)를 개략적으로 도시하고 있다. 투영 노광 장치(1)의 조명 시스템(2)은 방사선 소스(3) 이외에, 대물 평면(6) 내의 대물 필드(5)의 노광을 위한 조명 광학 유닛(4)을 갖는다. 대물 필드(5)는 예를 들어, 13/1의 x/y 종횡비를 갖는 직사각형 방식 또는 아치형 방식으로 성형될 수 있다. 이 경우에, 대물 필드(5) 내에 배열된 반사성 레티클(도 1에는 도시되어 있지 않음)이 노출되고, 상기 레티클은 마이크로구조화된 또는 나노구조화된 반도체 구성요소용 투영 노광 장치(1)에 의해 투영될 구조를 담고 있다. 투영 광학 유닛(7)이 화상 평면(9) 내의 화상 필드(8) 내에 대물 필드(5)를 이미징하는 기능을 한다. 레티클 상의 구조는 도면에는 도시되어 있지 않고 화상 평면(9) 내의 화상 필드(8)의 구역에 배열되어 있는 웨이퍼의 감광층 상에 이미징된다.Figure 1 schematically shows a microlithographic projection exposure apparatus 1 in a meridional section. The illumination system 2 of the projection exposure apparatus 1 has an illumination
레티클 홀더(도시 생략)에 의해 유지되어 있는 레티클, 및 웨이퍼 홀더(도시 생략)에 의해 유지되어 있는 웨이퍼는 투영 노광 장치(1)의 동작 중에 y 방향으로 동기적으로 주사된다. 투영 광학 유닛(7)의 이미징 스케일에 따라, 레티클이 웨이퍼에 대해 반대 방향으로 주사되게 하는 것이 또한 가능하다.The reticle held by the reticle holder (not shown), and the wafer held by the wafer holder (not shown) are synchronously scanned in the y direction during the operation of the projection exposure apparatus 1. [ According to the imaging scale of the projection
방사선 소스(3)는 5 nm 내지 30 nm의 범위의 방출된 사용된 방사선을 갖는 EUV 방사선 소스이다. 이는 플라즈마 소스, 예를 들어 GDPP(Gas Discharge Produced Plasma: 가스 방전 생성 플라즈마) 소스 또는 LPP(Laser Produced Plasma: 레이저 생성 플라즈마) 소스일 수 있다. 예를 들어 싱크로트론 또는 자유 전자 레이저(free electron laser: FEL)에 기초하는 것들과 같은 다른 EUV 방사선 소스가 또한 가능하다.The radiation source (3) is an EUV radiation source having emitted radiation in the range of 5 nm to 30 nm. This may be a plasma source, for example a GDPP (Gas Discharge Produced Plasma) source or a LPP (Laser Produced Plasma) source. Other EUV radiation sources are also possible, such as those based on, for example, synchrotron or free electron lasers (FEL).
방사선 소스(3)로부터 나오는 EUV 방사선(10)은 수집기(11)에 의해 포커싱된다. 대응 수집기는 예를 들어 EP 1 225 481 A2호로부터 공지되어 있다. 수집기(11)의 하류측에는, EUV 방사선(10)이 필드 파셋면 미러(field facet mirror)(13) 상에 입사되기 전에 중간 초점 평면(12)을 통해 전파한다. 필드 파셋면 미러(13)는 대물 평면(6)에 관하여 광학적으로 공액인 조명 광학 유닛(4)의 평면 내에 배열된다. 필드 파셋면 미러(13)는 대물 평면(6)에 공액인 평면으로부터 소정 거리 이격하여 배열될 수도 있다. 이 경우에, 이는 일반적으로 제1 파셋면 미러라 칭한다.The
EUV 방사선(10)은 또한 이하에 사용된 방사선, 조명 방사선 또는 이미징광이라 칭한다.The
필드 파셋면 미러(13)의 하류측에서, EUV 방사선(10)은 동공 파셋면 미러(14)에 의해 반사된다. 동공 파셋면 미러(14)는 투영 광학 유닛(7)의 입구 동공 평면 내에 또는 그에 관하여 광학적 공액 평면 내에 놓인다. 이 동공 파셋면 미러는 또한 이러한 평면으로부터 소정 거리 이격하여 배열될 수도 있다.On the downstream side of the
필드 파셋면 미러(13) 및 동공 파셋면 미러(14)는 이하에 더욱 더 상세히 설명될 것인 다수의 개별 미러로부터 구성된다. 이 경우에, 개별 미러로의 필드 파셋면 미러(13)의 세분화는 자체로 전체 대물 필드(5)를 조명하는 각각의 필드 파셋면이 개별 미러의 정확하게 하나에 의해 표현되도록 이루어질 수 있다. 대안적으로, 복수의 이러한 개별 미러를 사용하여 필드 파셋면의 적어도 일부 또는 모두를 구성하는 것이 가능하다. 동일한 것이 동공 파셋면 미러(14)의 동공 파셋면의 구성에 대응적으로 적용되는데, 이들 동공 파셋면은 필드 파셋면에 각각 할당되고 각각의 경우에 단일의 개별 미러에 의해 또는 복수의 이러한 개별 미러에 의해 형성될 수 있다.
EUV 방사선(10)은 규정된 입사각에서 양 파셋면 미러(13, 14) 상에 충돌한다. 특히, 2개의 파셋면 미러는 수집 입사 동작과 연계된 범위 내에서, 즉 미러 법선에 관하여 25° 이하의 입사각을 갖고 EUV 방사선(10)과 충돌된다. 스침각 입사(grazing incidence)를 갖는 충돌이 또한 가능하다. 동공 파셋면 미러(14)는 투영 광학 유닛(7)의 동공 평면을 구성하거나 또는 투영 광학 유닛(7)의 동공 평면에 관하여 광학적으로 공액인 조명 광학 유닛(4)의 평면 내에 배열된다. 동공 파셋면 미러(14)와, EUV 방사선(10)을 위한 빔 경로의 순서로 지정된 미러(16, 17, 18)를 갖는 전달 광학 유닛(15)의 형태의 이미징 광학 조립체의 보조에 의해, 필드 파셋면 미러(13)의 필드 파셋은 서로 중첩되는 방식으로 대물 필드(5) 내에 이미징된다. 전달 광학 유닛(15)의 최종 미러(18)는 스침각 입사를 위한 미러이다("스침각 입사 미러"). 전사 광학 유닛(15)은 동공 파셋면 미러(14)와 함께 또한 필드 파셋면 미러(13)로부터 대물 필드(5)를 향해 EUV 방사선(10)을 전달하기 위한 순차적 광학 유닛이라 또한 칭한다. 조명광(10)은 방사선 소스(3)로부터 복수의 조명 채널을 거쳐 대물 필드(5)를 향해 안내된다. 이들 조명 채널의 각각은 필드 파셋면 미러(13)의 필드 파셋면 및 동공 파셋면 미러(14)의 동공 파셋면에 할당되고, 상기 동공 파셋면은 필드 파셋면의 하류측에 배치된다. 필드 파셋면 미러(13) 및 동공 파셋면 미러(14)의 개별 미러는 액추에이터 시스템에 의해 경사 가능할 수 있어, 필드 파셋면으로의 동공 파셋면의 할당의 변경 및 대응하는 조명 채널의 변경된 구성이 성취될 수 있다. 이는 대물 필드(5) 위의 조명광(10)의 조명각의 분포가 다른 상이한 조명 설정을 야기한다.The
위치 관계의 설명을 용이하게 하기 위해, 특히 전역 데카르트 xyz-좌표계가 이하에 사용된다. x-축은 도 1의 관찰자를 향해 도면의 지면에 수직으로 연장한다. y-축은 도 1의 우측을 향해 연장한다. z-축은 도 1에서 상향으로 연장한다.In order to facilitate the description of the positional relationship, in particular the global Cartesian xyz-coordinate system is used below. The x-axis extends perpendicularly to the plane of the drawing towards the observer of Fig. The y-axis extends toward the right side of Fig. The z-axis extends upward in Fig.
상이한 조명 시스템이 필드 파셋면 미러(13)의 개별 미러의 경사 및 동공 파셋면 미러(14)의 개별 미러로의 필드 파셋면 미러(13)의 상기 개별 미러의 할당의 대응 변경에 의해 성취될 수 있다. 필드 파셋면 미러(13)의 개별 미러의 경사에 따라, 상기 개별 미러에 새롭게 할당된 동공 파셋면 미러(14)의 개별 미러는 대물 필드(5) 내로의 필드 파셋면 미러(13)의 필드 파셋면의 이미징이 재차 보장되도록 경사에 의해 추적된다.Different illumination systems can be achieved by corresponding changes in the allocation of the individual mirrors of the field
조명 광학 유닛(4)의 다른 양태가 이하에 설명된다.Other aspects of the illumination
멀티- 또는 마이크로-미러 어레이(MMA)의 형태의 하나의 필드 파셋면 미러(13)는 사용된 방사선(10), 즉 EUV 방사선빔을 안내하기 위한 광학 조립체의 예를 형성한다. 필드 파셋면 미러(13)는 마이크로전자기계 시스템(MEMS)으로서 형성된다. 이는 미러 어레이(19) 내의 행 및 열로 행렬 방식으로 배열된 다수의 개별 미러(20)를 갖는다. 미러 어레이(19)는 모듈형 방식으로 구체화된다. 이들 미러 어레이는 기부 플레이트로서 구체화되는 지지 구조체 상에 배열될 수 있다. 여기서, 본질적으로 임의의 수의 미러 어레이(19)를 서로의 옆에 배열하는 것이 가능하다. 따라서, 모든 미러 어레이(19), 특히 그 개별 미러(20)의 전체에 의해 형성되는 전체 반사면은 원하는 바에 따라 확장 가능하다. 특히, 미러 어레이는 이들이 평면의 실질적으로 무간극 테셀레이션(gap-free tessellation)을 용이하게 하는 이러한 방식으로 구체화된다. 미러 어레이(19)에 의해 커버되는 전체 영역에 대한 개별 미러(20)의 반사면(26)의 합의 비는 또한 집적 밀도라 칭한다. 특히, 이 집적 밀도는 적어도 0.5, 특히 적어도 0.6, 특히 적어도 0.7, 특히 적어도 0.8, 특히 적어도 0.9이다.One
미러 어레이(19)는 고정 요소(29)에 의해 기부 플레이트 상에 고정된다. 상세를 위해, 예를 들어, WO 2012/130768 A2호를 참조한다.The mirror array 19 is fixed on the base plate by a stationary element 29. For details, see, for example, WO 2012/130768 A2.
개별 미러(20)는 이하에 설명되는 바와 같이, 액추에이터 시스템에 의해 경사 가능하도록 설계된다. 전체로서, 필드 파셋면 미러(13)는 대략 100,000개의 개별 미러(20)를 갖는다. 필드 파셋면 미러(13)는 개별 미러(20)의 크기에 따라 상이한 수의 개별 미러(20)를 또한 가질 수도 있다. 필드 파셋면 미러(13)의 개별 미러(20)의 수는 특히 적어도 1000개, 특히 적어도 5000개, 특히 적어도 10,000개이다. 이는 최대 100,000개, 특히 최대 300,000개, 특히 최대 500,000개, 특히 최대 1,000,000개일 수 있다.The individual mirrors 20 are designed to be tiltable by an actuator system, as described below. As a whole, the field
특수 필터가 필드 파셋면 미러(13)의 상류측에 배열될 수 있고, 투영 노광을 위해 사용 가능하지 않은 방사선 소스(3)의 배출의 다른 파장 성분으로부터 사용된 방사선(10)을 분리한다. 특수 필터는 표현되어 있지 않다.The special filter can be arranged on the upstream side of the
필드 파셋면 미러(13)는 예를 들어, 840 W의 전력 및 6.5 kW/m2의 전력 밀도를 갖는 사용된 방사선(10)에 의해 충돌된다.The
파셋면 미러(13)의 전체 개별 미러 어레이는 예를 들어 500 mm의 직경을 갖고, 개별 미러(20)와 밀접하게 패킹된 방식으로 설계된다. 필드 파셋면이 각각의 경우에 정확하게 하나의 개별 미러에 의해 실현되는 한, 개별 미러(20)는 스케일링 인자(scaling factor) 외에, 대물 필드(5)의 형상을 표현한다. 파셋면 미러(13)는, 필드 파셋면을 각각 표현하고 y-방향에서 대략 5 mm 및 x-방향에서 100 mm의 치수를 갖는 500개의 개별 미러(20)로부터 형성될 수 있다. 정확하게 하나의 개별 미러(20)에 의한 각각의 필드 파셋면의 실현에 대한 대안으로서, 각각의 필드 파셋면은 더 소형의 개별 미러(20)의 그룹에 의해 근사될 수 있다. y-방향에서 5 mm 및 x-방향에서 100 mm의 치수를 갖는 필드 파셋면은 예를 들어, 5 mm×5 mm의 치수를 갖는 개별 미러(20)의 1×20 어레이 내지 0.5 mm×0.5 mm의 치수를 갖는 개별 미러(20)의 10×200 어레이에 의해 구성될 수 있다.The entire individual mirror array of the
개별 미러(20)의 경사각은 조명 설정을 변경하기 위해 조정된다. 특히, 경사각은 ±50 mrad, 특히 ±100 mrad의 변위 범위를 갖는다. 0.2 mrad보다 더 양호한, 특히 0.1 mrad보다 더 양호한 정확도가 개별 미러(20)의 경사 위치를 설정할 때 성취된다.The inclination angle of the
도 1에 따른 조명 광학 유닛(4)의 실시예에서 필드 파셋면 미러(13) 및 동공 파셋면 미러(14)의 개별 미러(20)는 사용된 방사선(10)의 파장에서 이들의 반사율을 최적화하기 위한 다층 코팅을 갖는다. 다층 코팅의 온도는 투영 노광 장치(1)의 동작 중에 425 K를 초과하지 않아야 한다. 이는 개별 미러(20)의 적합한 구조에 의해 성취된다. 상세를 위해, 본 출원에 완전히 참조로서 합체되어 있는 DE 10 2013 206 529 A1호를 참조한다.The field mirrors 13 and the individual mirrors 20 of the pupil facet mirrors 14 in the embodiment of the illumination
조명 광학 유닛(4)의 개별 미러(20)는 그 경계벽(22)이 도 2 및 도 6에 지시되어 있는 진공배기 가능 챔버(21) 내에 수용된다. 챔버(21)는 차단 밸브(24)가 수용되어 있는 유체 라인(23)을 거쳐 진공 펌프(25)와 연통한다. 진공배기 가능 챔버(21) 내의 동작 압력은 수 파스칼, 특히 3 Pa 내지 5 Pa(부분 압력 H2)이다. 모든 다른 부분 압력은 1×10-7 mbar 보다 상당히 낮다.The individual mirrors 20 of the illumination
진공배기 가능 챔버(21)와 함께, 복수의 개별 미러(20)를 갖는 미러는 EUV 방사선(10)의 번들을 안내하기 위한 광학 조립체를 형성한다.With the
각각의 개별 미러(20)는 0.1 mm×0.1 mm, 0.5 mm×0.5 mm, 0.6 mm×0.6 mm, 또는 최대 5 mm×5 mm 이상의 치수를 갖는 반사면(26)을 가질 수 있다. 반사면(26)은 더 작은 치수를 또한 가질 수 있다. 특히, 반사면은 ㎛ 범위 또는 작은 mm 범위의 측면 길이를 갖는다. 개별 미러(20)는 따라서 또한 마이크로미러라 칭한다. 반사면(26)은 개별 미러(20)의 미러 본체(27)의 부분이다. 미러 본체(27)는 다층 코팅을 구비한다.Each
투영 노광 장치(1)의 보조에 의해, 레티클의 적어도 하나의 부분은 마이크로- 또는 나노구조화된 구성요소의, 특히 반도체 구성요소의, 예를 들어 마이크로칩의 리소그래픽 제조를 위해 웨이퍼 상의 감광층의 구역 상에 이미징된다. 스캐너로서 또는 스텝퍼로서의 투영 노광 장치(1)의 실시예에 따라, 레티클 및 웨이퍼는 주사 동작에서 연속적으로 y-방향에서 일시적으로 동기화된 방식으로 또는 스텝퍼 동작에서 단계식으로 이동된다.With the aid of the projection exposure apparatus 1, at least one portion of the reticle is exposed to the light of the photosensitive layer on the wafer for the lithographic production of micro- or nano-structured components, in particular semiconductor components, Section. Depending on the embodiment of the projection exposure apparatus 1 as a scanner or as a stepper, the reticle and wafer are moved in a sequential y-direction in a synchronized manner or stepwise in a stepper operation in a scanning operation.
미러 어레이(19)의, 특히 개별 미러(20)를 포함하는 광학 구성요소의 추가의 상세 및 양태가 이하에 설명된다.Additional details and aspects of the mirror array 19, and in particular the optical components including the individual mirrors 20, are described below.
먼저, 개별 미러(20), 및 특히 개별 미러(20)를 변위하기 위한, 특히 피벗하기 위한 변위 디바이스(31)를 포함하는 광학 구성요소(30)의 제1 변형예가 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명된다.First, a first variant of the
도 3에 따른 표현은 도 2에 따른 것에 대응하고, 개별 미러(20)의 미러 본체(27)는 도 3의 측면으로 절첩 이격되어 있다. 그 결과, 변위 디바이스(31) 및 센서 디바이스의 구조는 더 양호하게 가시화된다.The representation according to Fig. 3 corresponds to that according to Fig. 2, and the mirror
도 4는 도 3에 따른 광학 구성요소(30)의 단면(IV)의 액추에이터 평면(40)에 평행한 섹션의 단면도를 도시하고 있다.4 shows a cross-sectional view of a section parallel to the actuator plane 40 of the section IV of the
광학 구성요소는 특히 마이크로미러로서 구체화되어 있는 개별 미러(20)를 포함한다. 개별 미러(20)는 그 전방측에 반사면(26)이 형성되어 있는, 전술된 미러 본체(27)를 포함한다. 특히, 반사면(26)은 다층 구조체에 의해 형성된다. 특히, 이 반사면은 조명 방사선(10)을 위한, 특히 EUV 방사선을 위한 방사선 반사 특성을 갖는다.The optical component comprises an
도면에 표현되어 있는 변형예에 따르면, 반사면(26)은 정사각형 실시예를 갖지만, 액추에이터 시스템을 또한 도시하기 위해 부분 절결 방식으로 표현되어 있다. 반사면은 일반적으로 직사각형 실시예를 갖는다. 반사면은 삼각형 또는 육각형 실시예를 또한 가질 수 있다. 특히, 반사면은 개별 미러(20)를 경유하는 평면의 무간극 테셀레이션이 가능한 이러한 타일형 실시예를 갖는다. 개별 미러(20)는 또한 이하에 더 상세히 설명될 것인 조인트(32)에 의해 장착된다. 특히, 개별 미러는 2개의 경사 자유도를 갖는 이러한 방식으로 장착된다. 특히, 조인트(32)는 2개의 경사축(33, 34) 둘레의 개별 미러(20)의 경사를 용이하게 한다. 경사축(33, 34)은 서로 수직이다. 이들 경사축은 유효 피벗점(35)이라 칭하는 중앙 교차점에서 교차한다.According to a variant represented in the figure, the
개별 미러(20)가 비피벗된 중립 위치에 있는 한, 유효 피벗점(35)은 중앙점, 특히 반사면(26)의 기하학적 무게중심을 통해 연장하는 표면 법선(36) 상에 놓인다.As long as the
다른 것이 지정되지 않는 한, 이하의 본문에서 표면 법선(36)의 방향은 개별 미러(20)의 비경사 중립 위치에서 동일한 방향을 의미하는 것으로 항상 이해된다.Unless otherwise specified, it is always understood that the direction of the surface normal 36 in the following text means the same direction at the non-oblique neutral position of the
먼저, 변위 디바이스(31)가 이하에 더 상세히 설명된다.First, the
변위 디바이스(31)는 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i) 및 액추에이터 트랜스듀서 미러 전극(42)을 포함하는 전극 구조체를 포함한다. 도 2 내지 도 5에 도시되어 있는 변형예에 따르면, 전극 구조체는 4개의 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(371, 372, 373, 374)을 포함한다. 일반적으로, 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)의 수는 적어도 2개이다. 이는 3개, 4개 이상일 수도 있다.The
모든 액추에이터 트랜스듀서 전극(37i, 42)은 복수의 빗살형 핑거(38)를 포함하는 빗살형 전극으로서 구체화된다. 미러 및 고정자의 각각의 상보형 빗살형 핑거는 이 경우에 서로 결합한다. 각각의 경우에 개별 액추에이터 전극(37i)의 빗살은 이하에 고정자 빗살형 핑거 또는 단지 빗살형 핑거로서 또한 약칭되는 30개의 액추에이터 트랜스듀서 고정자 빗살형 핑거(38)를 포함한다. 각각의 상이한 수가 마찬가지로 가능하다. 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)의 빗살형 핑거(38)의 수는 특히 적어도 2개, 특히 적어도 3개, 특히 적어도 5개, 특히 적어도 10개이다. 이는 최대 50개, 특히 최대 100개일 수 있다. 액추에이터 트랜스듀서 미러 전극(42)의 빗살부는 이에 따라 이하에 미러 빗살형 핑거 또는 단지 빗살형 핑거라 또한 약칭되는 액추에이터 트랜스듀서 미러 빗살형 핑거(43)를 포함한다. 미러 빗살형 핑거(43)의 수는 고정자 빗살형 핑거의 수에 대응한다. 이는 또한 각각의 경우에 고정자 빗살형 핑거의 수로부터 하나만큼 일탈할 수도 있다.All of the
빗살형 핑거(38)는 이들이 표면 법선(36) 또는 유효 피벗점(35)에 관련하여 반경방향으로 연장하는 이러한 방식으로 배열된다. 도면에 도시되어 있지 않은 변형예에 따르면, 빗살형 핑거(38, 43)는 또한 유효 피벗점(35) 주위의 원에 접선으로 배열될 수도 있다. 이들 빗살형 핑거는 표면 법선(36) 주위에 동심 원형 실린더 측면의 섹션에 대응하는 실시예를 또한 가질 수도 있다.The comb-shaped
모든 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)은 기판(39)의 형태의 지지 구조체 상에 배열된다. 특히, 이들 고정자 전극은 고정 방식으로 기판(39) 상에 배열된다. 특히, 이들 고정자 전극은 기판(39)의 전방측에 의해 형성된 단일의 평면 내에 배열된다. 이 평면은 또한 액추에이터 평면(40) 또는 빗살형 평면이라 칭한다.All of the actuator transducer stator electrodes 37 i are arranged on a support structure in the form of a
특히, 웨이퍼는 기판(39)으로서 기능한다. 기판(39)은 또한 기부 플레이트라 칭한다.In particular, the wafer functions as the
액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)은 첫째로 정사각형 외부 윤곽을, 둘째로 원형 내부 윤곽을 갖는 기판(39) 상의 구역 내에 각각 배열된다. 그 대안으로서, 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)은 또한 기판(39) 상의 원형 링형 구역에 배열될 수도 있다. 여기서, 외부 윤곽은 원형 실시예를 또한 갖는다. 특히, 개별 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)은 원형 링 세그먼트형 구역에 각각 배열된다. 전극 구조체 전체, 즉 모든 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)은 모든 의도 및 목적으로 개별 미러(20)의 반사면의 것에 대응하는 윤곽을 갖는 구역 내에 배열된다. 이는 또한 약간 더 작은 구역, 특히 대략 5% 내지 25%만큼 더 작은 구역에 배열될 수도 있다.The actuator transducer stator electrodes 37 i are each arranged in a zone on the
전극 구조체는 반경방향 대칭성을 갖는다. 특히, 이는 4중 반경방향 대칭성을 갖는다. 전극 구조체는 또한 상이한 반경방향 대칭성을 가질 수도 있다. 특히, 이는 3중 반경방향 대칭성을 가질 수도 있다. 특히, 이는 k중 반경방향 대칭성을 갖는데, 여기서 k는 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)의 수를 지정한다. 상이한 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)으로의 전극 구조체의 세분 이외에, 전극 구조체는 n중 반경방향 대칭성을 갖는데, 여기서 n은 모든 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)의 빗살형 핑거(38)의 전체 수에 정확하게 대응한다.The electrode structure has radial symmetry. In particular, it has quadruple radial symmetry. The electrode structure may also have different radial symmetries. In particular, it may have triple radial symmetry. In particular, it gatneunde the radial symmetry of k, where k designates the number of actuators transducer stator electrode (37 i). In addition to the different actuators transducer stator electrode (37 i) sections of the electrode structure of the electrode structure is gatneunde the radial symmetry of n, where n is all of the actuator the transducer stator electrode (37 i) comb-
기판(39) 상의 이들의 상이한 배열 이외에, 개별 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)은 동일한 실시예를 갖는다. 이는 절대적으로 필수적인 것은 아니다. 이들 고정자 전극은 상이한 실시예를 또한 가질 수 있다. 특히, 이들 고정자 전극은 조인트(32)의 기계적 특성에 따라 구체화될 수도 있다.In addition to these different arrangements, the individual actuator transducer stator electrode (37 i) on the
빗살형 핑거(38)는 유효 피벗점(35)에 관련하여 반경방향으로, 또는 개별 미러(20)의 비피벗된 중립 상태에서 표면 법선(36)의 정렬에 관련하여 반경방향으로 배열된다.The comb-
그 미러 본체(27)가 1 mm·1 mm의 치수를 갖는 개별 미러(20)의 경우에, 빗살형 핑거(38)는 반경방향에서 그 외부 단부에 최대 5 ㎛의 두께(d)를 갖는다. 일반적으로, 반경방향에서 그 외부 단부에서 빗살형 핑거(38)의 최대 두께(d)는 1 ㎛ 내지 20 ㎛의 범위, 특히 3 ㎛ 내지 10 ㎛의 범위에 있다.In the case of the
빗살형 핑거(38)는 10 ㎛ 내지 100 ㎛의 범위, 특히 20 ㎛ 내지 50 ㎛의 범위에 있는 높이(h), 즉 표면 법선(36)의 방향에서의 범위를 갖는다. 다른 값이 마찬가지로 고려 가능하다. 높이(h)는 반경방향에서 일정하다. 높이는 또한 반경방향에서 감소할 수도 있다. 이는 액추에이터 미러 전극(42)의 빗살형 핑거가 기부 플레이트 상에 충돌하는 것을 유도하지 않고, 더 큰 경사각을 용이하게 할 수 있다.The
한편으로는 액추에이터 전극(37i)의 그리고 다른 한편으로는 액추에이터 미러 전극(42)의 인접한 빗살형 핑거(38, 43)는 개별 미러(20)의 비피벗 상태에서, 1 ㎛ 내지 10 ㎛의 범위, 특히 3 ㎛ 내지 7 ㎛의 범위, 특히 대략 5 ㎛의 최소 간격을 갖는다. 이들 값은 더 작은 또는 더 큰 치수를 갖고 개별 미러(20)에 대해 적절하게 스케일링될 수 있다.The
이 최소 간격(m)은 개별 미러(20)의 중립의 비피벗 상태에서 측정된, 인접한 미러 빗살형 핑거와 고정자 빗살형 핑거 사이의 최소 거리이다. 빗살형 핑거는 개별 미러(20)가 경사질 때 서로 접근할 수도 있다. 최소 간격(m)은 개별 미러(20)의 최대 기울기의 경우에도, 인접한 미러 빗살형 핑거와 고정자 빗살형 핑거 사이에 충돌이 존재하지 않는 이러한 방식으로 선택된다. 여기서, 제조 공차가 또한 고려되어 있다. 이러한 제조 공차는 수 마이크로미터, 특히 최대 3 ㎛, 특히 최대 2 ㎛, 특히 최대 1 ㎛이다.This minimum spacing m is the minimum distance between the adjacent mirror comb finger and stator comb finger, measured in the neutral non-pivot state of the
인접한 빗살형 핑거(38, 43)의 최대 가능한 접근법은 그 기하학적 상세 및 배열, 및 개별 미러(20)의 최대 가능한 기울기로부터 용이하게 결정될 수 있다. 본 실시예에서, 인접한 빗살형 핑거(38, 43)의 최대 접근은 100 mrad만큼의 개별 미러(20)의 기울기의 경우에 대략 2 ㎛이다. 특히, 최대 접근은 10 ㎛ 미만, 특히 7 ㎛ 미만, 특히 5 ㎛ 미만, 특히 3 ㎛ 미만이다.The maximum possible approach of the adjacent comb-shaped
액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)은 액추에이터 미러 전극(42)과 각각 상호작용한다. 액추에이터 미러 전극(42)은 미러 본체(27)에 연결된다. 특히, 액추에이터 미러 전극(42)은 미러 본체(27)에 기계적으로 고정된 방식으로 연결된다. 액추에이터 트랜스듀서 미러 전극(42)은 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)에 대한 카운터 전극을 형성한다. 따라서, 이들 전극은 또한 간단히 카운터 전극이라 칭한다.The actuator stator electrode transducer (37 i) are each interacting with the
액추에이터 미러 전극(42)은 수동 전극 구조체를 형성한다. 이는 액추에이터 미러 전극(42)이 그에 인가된 고정된 일정한 전압을 갖는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.The
액추에이터 미러 전극(42)은 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)에 대한 상보형 실시예를 갖는다. 특히, 이 전극은, 간단화를 위해 이하에서 또한 미러 빗살형 핑거라 또는 단지 빗살형 핑거(43)라 칭하는 액추에이터 트랜스듀서 미러 빗살형 핑거(43)를 갖는 링을 형성한다. 이들의 기하학적 특성의 견지에서, 액추에이터 미러 전극(42)의 미러 빗살형 핑거(43)는 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)의 고정자 빗살형 핑거(38)에 실질적으로 대응한다.
모든 빗살형 핑거(38, 43)는 동일한 높이, 즉 표면 법선(36)의 방향에서 동일한 치수를 가질 수도 있다. 이는 제조 프로세스를 간단화한다.All of the comb-
표면 법선(36)의 방향에서, 액추에이터 미러 전극(42)의 미러 빗살형 핑거(43)는 능동 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)의 고정자 빗살형 핑거(38)의 것과는 상이한 높이를 또한 가질 수도 있다.In the direction of the surface normal 36 the
빗살형 핑거(38, 43)는 반경방향에서 감소하는 높이(h)를 가질 수도 있다. 광학 구성요소(30)의 코너의 구역에서 빗살형 핑거(38, 43)를 나머지 빗살형 핑거(38, 43)보다 더 짧게 구체화하는 것도 또한 가능하다. 이는 개별 미러(20)의 더 큰 경사각을 용이하게 할 수 있다.The comb-
특히, 액추에이터 미러 전극(42)은, 각각의 경우에 액추에이터 미러 전극(42)의 빗살형 핑거(43) 중 하나가 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)의 빗살형 핑거(38) 중 2개 사이의 틈새 내에 매립되는 것이 가능한 이러한 방식으로 구체화된다.In particular, the
액추에이터 미러 전극(42)은 전기 도전성 방식으로 미러 본체(27)에 접속된다. 따라서, 이들의 빗살형 핑거(43)는 등전위이다. 미러 본체(27)는 전기 도전성 조인트 스프링을 경유하여 기부 플레이트로의 저저항 접속부를 갖는다. 원리적으로, 굴곡부(32)를 거쳐 개별 공급 라인을 경유하여 미러 기판, 즉 미러 본체(27), 액추에이터 미러 전극(42) 및 센서 미러 전극(45)을 개별적으로 전기적으로 접속하고, 따라서 예를 들어 이들을 상이한 전위로 배치하거나 또는 고장 및/또는 누화와 관련하여 이들을 디커플링하는 것이 또한 가능하다. 기부 플레이트는 접지될 수도 있지만, 이는 필수적인 것은 아니다. 대안적으로, 미러가 도전성 조인트 스프링을 경유하여 상이한 전위에서 전압 소스에 접속되지만, 미러 플레이트로부터 전기적으로 절연될 수 있다. 이 결과, 고정 또는 가변 바이어스 전압을 미러에 인가하는 것이 가능하다.The
액추에이터 전압(UA)은 개별 미러(20)를 피벗하기 위해 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)에 인가될 수 있다. 따라서, 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)은 또한 능동 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)이라 칭한다. 도면에 도시되어 있지 않은 전압 소스가 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)에 액추에이터 전압(UA)을 인가하기 위해 제공된다. 액추에이터 전압(UA)은 최대 200 볼트, 특히 최대 100 볼트이다. 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)의 선택에 액추에이터 전압(UA)을 적합하게 인가함으로써, 개별 미러(20)는 중립 위치로부터 최대 50 mrad, 특히 최대 100 mrad, 특히 최대 150 mrad만큼 경사질 수 있다. 대안적으로, 액추에이터는 또한 전하 소스(전류 소스)에 의해 작동될 수 있다.The actuator voltage U A may be applied to the actuator transducer stator electrodes 37 i to pivot the individual mirrors 20. Therefore, the actuator transducer stator electrode (37 i) is also an active actuator transducer referred to as a stator electrode (37 i). A voltage source not shown in the figure is provided to apply the actuator voltage U A to the actuator transducer stator electrode 37 i . The actuator voltage U A is up to 200 volts, in particular up to 100 volts. By appropriately applying the actuator voltage U A to the selection of the actuator transducer stator electrodes 37 i the
상이한 액추에이터 전압(UAi)은 개별 미러(20)를 피벗하기 위해 다양한 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)에 인가될 수 있다. 도면에는 도시되어 있지 않은 제어 디바이스가 액추에이터 전압(UAi)을 제어하기 위해 제공된다.The different actuator voltages U Ai may be applied to the various actuator transducer stator electrodes 37 i to pivot the individual mirrors 20. A control device not shown in the figure is provided for controlling the actuator voltage U Ai .
개별 미러(20) 중 하나를 경사지게 하기 위해, 액추에이터 전압(UA)이 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i) 중 하나에 인가된다. 동시에, 그로부터 벗어나는 액추에이터 전압(UA2≠UA1)은 표면 법선(36)에 관련하여 그에 대향하여 놓인 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37j)에 인가된다. 여기서, UA2는 0 볼트일 수도 있다. 특히, 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i) 중 단지 하나에 액추에이터 전압(UA1)을 인가하는 것이 가능하고, 반면에 모든 다른 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37j)이 0 볼트의 전압으로 유지된다.To tilt one of the individual mirrors 20, an actuator voltage U A is applied to one of the actuator transducer stator electrodes 37 i . At the same time, the actuator voltage (U A2 ≠ U A1 ) deviating therefrom is applied to the actuator transducer stator electrode 37 j , which is placed against it in relation to the surface normal 36. Here, U A2 may be 0 volts. In particular, it is possible to apply the actuator voltage U A1 to only one of the actuator transducer stator electrodes 37 i , while all other actuator transducer stator electrodes 37 j are maintained at a voltage of zero volts.
개별 미러(20)가 경사질 때, 특히 액추에이터 전압(UA)이 인가되어 있는 이 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)의 구역에서, 액추에이터 미러 전극(47)의 빗살형 핑거는 일 측에서 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)의 빗살형 핑거(38) 사이에 더 깊게 매립되어 있다. 경사축(33)의 대향측에서, 액추에이터 미러 전극(42)은 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37j) 내로 덜 깊게 매립되어 있다. 액추에이터 미러 전극(42)은 심지어 적어도 구역에서, 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37j)으로부터 나올 수도 있다.When the
빗살형 중첩부, 즉 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i) 사이의 액추에이터 미러 전극(42)의 매립 깊이는 대략 0.5 mm×0.5 mm의 미러 치수의 경우에 개별 미러(20)의 중립 위치에서 30 ㎛이다.The embedding depth of the
중립 위치에서, 100 mrad만큼 미러(20)의 경사의 경우에 1.1 ㎛의 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)의 빗살형 핑거(38)와 액추에이터 미러 전극(42)의 빗살형 핑거(43) 사이의 거리의 최대 감소가 존재하게 유도한다. 따라서, 액추에이터 미러 전극(42)의 빗살형 핑거(43) 및 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)의 빗살형 핑거(38)는 미러(20)의 모든 피벗 위치에서, 특히 접촉 없이 서로로부터 이격되어 있다. 특히, 매립 깊이, 즉 빗살형 중첩부는 이것이 보장되는 이러한 방식으로 선택된다.Between the
대안예에 따르면, 빗살형 핑거(38, 43)는 외부 구역에서 약간 더 짧고, 따라서 비교적 작은 중첩부, 즉 더 얕은 매립 깊이를 갖는다. 예로서, 최외부 구역에서의 매립 깊이는 대략 내부 구역에서의 매립 깊이의 대략 절반만큼 깊을 수도 있다. 이들 사양은 또한 미러(20)의 중립 위치에 관련한다.According to an alternative example, the comb-
그 반경방향 위치에서 빗살형 핑거(38, 43)의 매립 깊이의 종속성을 경유하여, 작동의 특성, 특히 선형성에 영향을 미치는 것이 또한 가능하다. 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)의 모두는 단일의 평면, 즉 액추에이터 평면(40) 내에 배열되기 때문에, 복잡한 직렬 운동학을 생략하는 것이 가능하다. 변위 디바이스(31)는 병렬 운동학에 의해 구별된다. 특히, 변위 디바이스(31)는 어떠한 이동 가능하게 배열된 능동 구성요소도 갖지 않는다. 액추에이터 전압(UA)이 인가되는 모든 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)은 기판(39) 상에 이동 불가능한 고정 방식으로 배열된다. 센서 디바이스가 개별 미러(20)의 피벗 위치를 포착하기 위해 제공된다. 센서 디바이스는 변위 디바이스(31)의 구성부를 형성할 수도 있다.It is also possible to influence the characteristics of the operation, in particular the linearity, via the dependency of the buried depth of the comb-
센서 디바이스는 센서 트랜스듀서 미러 전극(45) 및 센서 트랜스듀서 고정자 전극(44i)을 포함한다.The sensor device comprises a sensor
센서 유닛은 4개의 센서 트랜스듀서 고정자 전극(441 내지 444)을 포함한다. 간단화 목적으로, 센서 트랜스듀서 고정자 전극(44i)은 또한 단지 센서 전극이라 칭한다. 작동을 위해, 센서 트랜스듀서 고정자 전극(44i)의 수가 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)의 수에 정확하게 대응하면 유리하다. 그러나, 센서 트랜스듀서 고정자 전극(44i)의 수는 또한 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)의 수로부터 벗어날 수 있다.The sensor unit includes four sensor transducer stator electrodes 44 1 to 44 4 . The simplicity purposes, sensor transducer stator electrode (44 i) is also simply referred to as a sensor electrode. For operation, it is advantageous if the number of sensor transducer stator electrodes 44 i corresponds exactly to the number of actuator transducer stator electrodes 37 i . However, the number of sensor transducers stator electrode (44 i) may also deviate from the number of stator electrodes actuator transducer (37 i).
센서 트랜스듀서 고정자 전극(441 내지 444)은 도 2 내지 도 5에 따른 변형예에서 기판(39)의 대각선을 따라 각각 배열된다. 도 2 내지 도 5에 도시되어 있는 변형예에서, 센서 트랜스듀서 고정자 전극(441 내지 444)은 조인트(32)의 경사축(33, 34)에 대해 45° 오프셋되어 배열된다.The sensor transducer stator electrodes 44 1 to 44 4 are each arranged along the diagonal line of the
액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)은 기판(39) 상의 사분면(541 내지 544) 내에 각각 배열된다. 센서 트랜스듀서 고정자 전극(44i)은 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i) 중 각각의 하나로서 동일한 사분면(541 내지 544) 내에 각각 배열된다. 액추에이터 디바이스(31), 특히 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)의 배열 및 실시예는 개별 미러(20)의 반사면(26)과 실질적으로 동일한 대칭 특성을 갖는다. 센서 디바이스, 특히 센서 트랜스듀서 고정자 전극(44i)은 개별 미러(20)의 반사면(26)과 실질적으로 동일한 대칭 특성을 갖는다.The actuator stator electrode transducer (37 i) are each arranged in a quadrant (54 1 to 54 4) on the substrate (39). Sensor transducers stator electrode (44 i) are respectively arranged in the same quadrant (54 1 to 54 4) as a respective one of the transducer actuator stator electrode (37 i). Arrangement and embodiment of the
유효 피벗점(35)에 관하여 서로 대향하여 놓인 각각의 2개의 센서 트랜스듀서 고정자 전극(44i)은 상이한 방식으로 상호접속된다. 그러나, 이러한 상호접속은 필수적인 것은 아니다. 일반적으로, 유효 피벗점(35)에 관하여 서로 대향하여 놓인 각각의 2개의 센서 전극(44i)이 상이한 방식으로 판독될 수 있는 이러한 방식으로 구체화되고 배열되면 유리하다.Each of the two sensor transducer stator electrodes 44 i opposed to each other with respect to the
센서 트랜스듀서 고정자 전극(44i)은 빗살형 전극으로서 구체화된다. 특히, 센서 트랜스듀서 고정자 전극(44i)은 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)에 대응하는 방식으로 구체화될 수 있는데, 그 설명을 여기서 참조한다. 센서 트랜스듀서 고정자 전극(44i)은 또한 이하에 송신기 전극이라 약칭되는 센서 트랜스듀서 고정자 송신기 전극(47), 및 또한 이하에 수신기 전극이라 약칭되는 센서 트랜스듀서 고정자 수신기 전극(48)을 각각 포함한다. 센서 트랜스듀서 고정자 송신기 전극(47) 및 센서 트랜스듀서 고정자 수신기 전극(48)의 모두는 빗살형 구조체를 갖는다. 특히, 이들 전극은 복수의 빗살형 핑거를 포함한다. 특히, 센서 트랜스듀서 고정자 송신기 전극(47)의 빗살형 핑거는 센서 트랜스듀서 고정자 수신기 전극(48)의 빗살형 핑거와 교번적으로 배열된다.The sensor transducer stator electrode 44 i is embodied as a comb-like electrode. In particular, there sensor transducer stator electrode (44 i) can be embodied in a manner corresponding to the stator electrodes actuator transducer (37 i), shall refer to that described herein. A sensor transducer stator electrode (44 i) also comprises a sensor transducer
센서 디바이스는 센서 트랜스듀서 고정자 전극(44i)의 각각을 위한 센서 트랜스듀서 미러 전극(45)을 포함한다. 유리한 실시예에 따르면, 센서 트랜스듀서 미러 전극(45)은 센서 트랜스듀서 고정자 전극(44i)의 차폐 유닛을 각각 형성한다. 센서 트랜스듀서 미러 전극(45)은 각각의 경우에 복수의 빗살형 핑거(46)를 갖는 빗살형 요소를 포함한다. 센서 트랜스듀서 미러 전극(45)은 센서 트랜스듀서 고정자 전극(44i)에 끼워지는 카운터 전극에 따라 구체화된다. 특히, 센서 트랜스듀서 미러 전극(45)은 액추에이터 트랜스듀서 미러 전극(42)에 대응하는 방식으로 구체화될 수 있는데, 그 설명을 여기서 참조한다.The sensor device comprises a sensor
센서 트랜스듀서 미러 전극(45)은 각각 미러 본체(27)에 고정 방식으로 접속된다. 이들 전극은 미러 본체(27)의 대각선의 구역에 배열된다. 개별 미러(20)가 경사질 때, 센서 트랜스듀서 미러 전극(45)은 센서 트랜스듀서 고정자 전극(44i)의 빗살형 핑거 사이에, 특히 송신기 전극(47)과 수신기 전극(48) 사이에 상이한 깊이로 각각 매립될 수 있다. 이 결과, 인접한 빗살형 핑거의 가변적인 차폐, 특히 송신기 전극(47)으로부터 수신기 전극(48)의 가변적인 차폐가 존재한다. 이는 개별 미러(20)가 피벗될 때 센서 트랜스듀서 고정자 전극(44i)의 인접한 빗살형 핑거 사이의 캐패시턴스의 변화를 유도한다. 이 캐패시턴스의 변화는 측정될 수 있다. 이를 위해, 측정 기기의 입력은 도 4에 개략적으로 도시되어 있는 바와 같이, 센서 트랜스듀서 고정자 전극(44i)의 빗살형 핑거와 교번적으로 접속된다.The sensor
센서 트랜스듀서 고정자 전극(44i) 사이, 특히 송신기 전극(47)과 수신기 전극(48) 사이의 센서 트랜스듀서 미러 전극(45)의 매립 깊이는 30 ㎛이다. 이는 빗살형 핑거(46)가 심지어 최대 경사진 피벗 위치에서도, 송신기 전극(47)과 수신기 전극(48) 사이의 모든 장소에서 잔류 매립 깊이를 여전히 갖는 것, 즉 이들 빗살형 핑거가 완전히 나오지 않는 것을 보장한다. 이는 전체 경사 범위에 걸쳐 차등 센서 동작을 보장한다. 다른 한편으로, 센서 트랜스듀서 미러 전극(45)의 매립 깊이는 개별 미러(20)의 최대 경사진 피벗 위치에서도, 기판(39)과 이 전극의 충돌이 존재하지 않는 이러한 방식으로 선택된다.The embedding depth of the sensor
전기 전압, 특히 센서 전압(US)은 센서 트랜스듀서 고정자 전극(44i)의 송신기 전극(47)과 수신기 전극(48) 사이의 캐패시턴스를 측정하기 위해 송신기 전극(47)에 인가된다. 특히, AC 전압은 센서 전압(US)으로서 기능한다.The electric voltage, in particular the sensor voltage U S , is applied to the
센서 디바이스는 센서 트랜스듀서 고정자 전극(44i)의 인접한 빗살형 핑거 사이의 빗살형 핑거(46)의 매립 깊이의 견지에서 민감성이다(도 6).The sensor device is sensitive in terms of the depth of burrowing of the comb-
센서 디바이스는 송신기 전극(47) 및 수신기 전극(48)에 대한 빗살형 핑거(46)의 순수한 피벗에 관련하여 불감성이다(도 7).The sensor device is insensitive in relation to the net pivot of the
센서 디바이스는 송신기 전극(47)으로부터 그리고 수신기 전극(48)으로부터 차폐 요소의 거리를 변경하지만 인접한 송신기 및 수신기 전극(47, 48) 사이의 빗살형 핑거(46)의 매립 깊이를 불변 상태로 남겨두는 차폐 요소의 측방향 변위에 관련하여 불감성이다(도 8).The sensor device alters the distance of the shielding element from the
센서 디바이스의 다른 상세는 이하에 더 면밀히 설명된다.Other details of the sensor device are described more closely below.
센서 트랜스듀서 고정자 전극(44i)은 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)의 링 내에 배열된다. 이 구역에서, 표면 법선(36)에 평행한 방향에서 빗살형 핑거(46)의 절대 이동은 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)의 링의 외부보다 작다. 이동의 절대 범주는 유효 피벗점(35)으로부터의 거리에 관련된다.Sensor transducers stator electrode (44 i) are arranged in a ring on the actuator the transducer stator electrode (37 i). In this region, the absolute movement of the comb-
도면에 도시되어 있는 실시예에서, 센서 트랜스듀서 고정자 전극(44i)은 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)의 내부 윤곽을 넘어 반경방향으로 내향으로 돌출한다. 센서 트랜스듀서 고정자 전극이 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)의 내부 윤곽을 넘어 돌출하지 않는 이러한 방식으로 센서 트랜스듀서 고정자 전극(44i)을 구체화하는 것이 또한 가능하다.In an example shown in the figure, the sensor transducer stator electrode (44 i) is inwardly projected in a radial direction beyond the inner contour of the stator electrode actuator transducer (37 i). Sensor transducers stator electrodes it is also possible to incorporate the actuator transducer stator in this way does not project beyond the inner contour of the electrode (37 i) sensor transducer stator electrode (44 i).
센서 트랜스듀서 고정자 전극(44i)은 유효 피벗점(35)에 대해 구체화되고 반경방향으로 배열된다. 특히, 이들 전극은 반경방향으로 연장하는 빗살형 핑거를 갖는다. 이는 개별 미러(20)의 가능한 열팽창에 관련하여 민감도를 감소시킨다.The sensor transducer stator electrodes 44 i are specified for the
전술된 바와 같이, 그 구조체 때문에, 센서 디바이스는, 특히 표면 법선(36)에 수직인 변위 및/또는 표면 법선(36) 둘레의 회전의 견지에서, 개별 미러(20)의 기생 이동의 견지에서 기껏해야 최소의 민감도를 갖는다. 센서 디바이스의 차폐 원리 때문에, 센서 디바이스는 또한 기껏해야, 개별 미러(20)의 가능한 열팽창의 견지에서 최소 민감도를 갖는다. 더욱이, 센서 원리는 미러의 열적 굽힘의 견지에서 최소 민감도를 갖는다.As described above, because of its structure, the sensor device can be moved at a maximum in terms of parasitic movement of the individual mirrors 20, particularly in terms of displacement normal to the surface normal 36 and / Should have minimum sensitivity. Because of the shielding principle of the sensor device, the sensor device also has a minimum sensitivity in terms of possible thermal expansion of the individual mirrors 20 at best. Moreover, the sensor principle has a minimum sensitivity in terms of thermal bending of the mirror.
송신기 전극(47) 및 수신기 전극(48)을 각각 갖는, 유효 피벗점(35)에 관하여 서로 대향하여 놓인 각각의 2개의 센서 유닛은 상이한 방식으로 상호접속되거나 또는 적어도 상이한 방식으로 판독 가능하다. 이는 특히 개별 미러(20)의 고유모드 때문에, 미러(20)의 위치의 측정의 에러를 제거하는 것을 가능하게 한다.Each of the two sensor units facing each other with respect to the
센서 디바이스의 능동 구성부는 기판(39) 상에 배열된다. 이는 기판(39)에 대해 직접 개별 미러(20)의 경사각을 측정하는 것을 가능하게 한다. 더욱이, 신호 라인(56) 및/또는 공급 라인(57)의 길이는, 기판(39) 상의 송신기 전극(47) 및 수신기 전극(48)의 배열 때문에, 감소될 수 있는데, 특히 최소화될 수 있다. 이는 가능한 방해 영향을 감소시킨다. 이는 일정한 동작 조건을 보장한다.The active components of the sensor device are arranged on a
송신기 전극(47)은 수신기 전극(48)에 대해, 능동 차폐부로서, 특히 차폐링으로서 각각 구체화된다. 이는 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)과 센서 디바이스 사이의 용량성 누화를 감소시키고, 특히 최소화하고, 특히 방지한다.The
도 4에 개략적으로 지시되어 있는 바와 같이, AC 전압이 전압 소스(48)로부터 송신기 전극(47)에 인가된다. 전압 소스(58)는 저임피던스를 갖는다. 특히, 전압 소스(58)는 여기 주파수의 구역에서, 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)으로부터 송신기 전극(47)으로 수천 커플링 캐패시턴스에서 1부 미만인 출력 임피던스를 갖는다. 전압 소스의 출력 임피던스는 송신기 전극(47)과 센서 트랜스듀서 미러 전극(45) 또는 수신기 전극(48) 사이의 수천 캐패시턴스의 1부 미만이다. 이는 송신기 전극(47)에 인가된 AC 전압이 가변 액추에이터 전압(UA)에 의해 또는 가변 센서 캐패시턴스에 의해 영향을 받지 않거나 또는 적어도 실질적으로 영향을 받지 않는 것을 보장한다.An AC voltage is applied from the
일반적으로, 네트워크 분석기는 센서 트랜스듀서를 판독하기 위해 사용될 수 있다. 이를 사용하여, 센서 트랜스듀서의 임피던스를 결정하고, 그로부터 변환 인자에 의해 개별 미러(20)의 변위 위치를 결정하는 것이 가능하다. 이러한 네트워크 분석기는 일반적으로 여기 소스, 예를 들어 전술된 전압 소스(58), 및 응답 측정, 예를 들어 신호 주기 중에 전류 측정 또는 운반된 전하의 측정을 포함한다. 네트워크 임피던스 및 따라서 센서 캐패시턴스는 여기 전압 및 전류의 몫으로부터 결정될 수 있다.Generally, a network analyzer can be used to read the sensor transducer. With this, it is possible to determine the impedance of the sensor transducer and determine the displacement position of the
조인트(32)의 2개의 변형예는 도 9 및 도 10을 참조하여 이하에 더 상세히 설명된다.Two variants of the joint 32 are described in more detail below with reference to Figs. 9 and 10. Fig.
조인트(32)는 카단형 굴곡부로서 구체화된다.The joint 32 is embodied as a curved bend.
도 9에 도시되어 있는 변형예에 따르면, 조인트(32)는 비틀림 스프링 요소 구조체로서 구체화된다. 특히, 이는 2개의 비틀림 스프링(50, 51)을 포함한다. 2개의 비틀림 스프링(50, 51)은 일체형 실시예를 갖는다. 특히, 이들 비틀림 스프링은 서로 수직으로 정렬되고 십자형 구조체(49)를 형성한다.According to a variant shown in Fig. 9, the joint 32 is embodied as a torsion spring element structure. In particular, it comprises two torsion springs 50, 51. The two torsion springs 50, 51 have an integral embodiment. In particular, these torsion springs are vertically aligned with each other and form a
비틀림 스프링(50, 51)은 대략 100 ㎛의 길이, 대략 60 ㎛의 폭, 및 대략 1 ㎛ 내지 5 ㎛의 두께를 갖는다. 이러한 비틀림 스프링(50, 51)은 0.6 mm·0.6 mm의 치수를 갖는 개별 미러(20)로서 적합하다. 비틀림 스프링(50, 51)의 치수는 개별 미러(20)의 치수에 의존한다. 일반적으로, 더 대형의 미러는 더 대형의, 특히 더 강성의 비틀림 스프링(50, 51)을 필요로 한다.Torsion springs 50 and 51 have a length of approximately 100 microns, a width of approximately 60 microns, and a thickness of approximately 1 microns to 5 microns. These torsion springs 50, 51 are suitable as
비틀림 스프링(50)은 경사축(33)의 방향에서 연장한다. 비틀림 스프링(50)은 기판(39)에 기계적으로 연결된다. 연결 블록(52)은 비틀림 스프링(50)을 기판(39)에 연결하는 기능을 한다. 연결 블록(52)은 각각의 경우에 입방체 실시예를 갖는다. 이들 연결 블록은 또한 원통형, 특히 원형-원통형 실시예를 갖는다. 다른 기하학적 형태가 마찬가지로 가능하다.The
연결 블록(52)은 비틀림 스프링(50)의 단부 구역에 각각 배열된다.The connecting blocks 52 are each arranged in the end region of the
기판(39)으로의 조인트(32)의 연결에 추가하여, 연결 블록(52)은 또한 비틀림 스프링(50)과 기판(39) 사이의 스페이서로서 기능한다.In addition to the connection of the joint 32 to the
기판(39)으로의 비틀림 스프링(50)의 연결에 대응하는 방식으로, 비틀림 스프링(51)은 개별 미러(20)의 미러 본체(27)에 기계적으로 연결되는데, 이는 도 9에는 도시되어 있지 않다. 연결 블록(53)은 이를 위해 제공된다. 이들의 실시예의 견지에서, 연결 블록(53)은 연결 블록(52)에 대응한다. 연결 블록(53)은 비틀림 스프링(51)의 단부 구역에 각각 배열된다.The
표면 법선(36)의 방향에서, 연결 블록(53) 및 연결 블록(52)은 십자형 구조체(49)의 대향 측면들에 배열된다.In the direction of the surface normal 36, the connecting
조인트(32)의 비틀림 스프링(50, 51)은 중앙 구역에 인접하는 십자형 구조체(49)의 가지부(limb)의 구역에서 T형 프로파일을 갖는다. 이 결과로서, 비틀림 스프링(50, 51)은, 특히 표면 법선(36)의 방향에서 편향에 관련하여 강화된다. 이러한 강화가 성취하는 것은, 수직 방향에서 미러(20)의 고유 주파수가 고주파수로 시프트되고, 따라서 주파수 공간에서 10 초과의 조절된 경사 모드와 기생 수직 진동 모드의 모드 분리가 얻어지는 것인데, 이는 제어 이론 관점으로부터 유리하다. 더욱이, 조인트(32)의 열전도도는 십자형 강화 요소(55)를 경유하여 증가될 수 있다.The torsion springs 50 and 51 of the joint 32 have a T-shaped profile in the region of the limb of the
원리적으로, 십자형 구조체(49)의 대향측에 대응 강화 요소(55)를 배열하는 것도 마찬가지로 가능하다. 이 경우에, 비틀림 스프링(50, 51)의 가지부는 십자형 단면을 갖는다.In principle, it is likewise possible to arrange the corresponding reinforcing
조인트의 기계적 및/또는 열적 특성은 강화 요소(55)의 타겟화된 디자인을 경유하여 타겟화된 방식으로 영향을 받을 수 있다. 프로파일, 특히 강화 요소(55)는 액추에이터 평면 내의 강성을 증가시키는 기능을 한다. 특히, 이들 강화 요소는 수평 자유도, 즉 수평 변위 및 수직축 둘레의 회전에 있어서 기부 플레이트(39)에 관하여 개별 미러(20)의 바인딩 강성을 실현하는 기능을 한다. 이 결과로서, 개별 미러(20)의 기생 모드의 고유 주파수는 증가된다. 이는 제어 이론 관점으로부터 유리한 작동된 경사 모드 및 기생 모드의 모드 간격을 얻는다. 특히, 기생 모드의 고유 주파수는 바람직하게는 작동된 경사 모드를 적어도 10 초과하여 놓인다.The mechanical and / or thermal properties of the joint may be influenced in a targeted manner via the targeted design of the reinforcing
더욱이, 미러(20)와 액추에이터 트랜스듀서 고정자 빗살형 핑거(38) 사이에 작용하는 힘 및 그 결과로서 발생하는 정전 연화(네거티브 강화)는 높은 수평 강성에 의해 흡수된다. 특히, 빗살형 핑거(38)의 관점으로부터 횡방향 풀인(pull-in)이 존재하지 않는 것을 보장하는 것이 가능하다.Moreover, the forces acting between the
강화 리브라, 특히 수직 강화 리브라 또한 칭하는 강화 요소(55)는 편향 강성을 시프트하고, 따라서 수직 진동, 즉 표면 법선(36)의 방향에서의 진동의 고유 주파수를 더 높은 주파수로 시프트하는 기능을 한다.The reinforcing
조인트(32)는 표면 법선(36) 둘레의 회전의 견지에서 강성이다. 조인트(32)는 표면 법선(36)의 방향에서의 선형 변위의 견지에서 강성이다. 이 맥락에서, 강성은 표면 법선(36)에 대한 회전 진동의 고유 주파수 및 표면 법선의 방향에서 진동의 고유 주파수가 10 초과의 주파수만큼 작동된 모드를 초과하여 놓인다. 개별 미러의 작동된 경사 모드는 특히 1 kHz 미만, 특히 600 Hz 미만의 주파수에 놓인다. 표면 법선(36)에 대한 회전 진동의 고유 주파수는 10 kHz 초과, 특히 30 kHz 초과에 놓인다.The joint 32 is rigid in terms of rotation about the surface normal 36. The joint 32 is rigid in view of the linear displacement in the direction of the surface normal 36. [ In this context, the stiffness lies beyond the mode in which the eigenfrequency of the vibration in the direction of the natural frequency and surface normal of the rotational vibration to the surface normal 36 is operated by a frequency in excess of ten. The actuated tilting mode of the individual mirrors is particularly placed at a frequency of less than 1 kHz, in particular less than 600 Hz. The natural frequency of the rotational oscillation with respect to the surface normal 36 lies above 10 kHz, in particular above 30 kHz.
조인트(32)는 2개의 경사축(33, 34) 둘레의 피벗의 견지에서 공지의 가요성을 갖는다. 경사축(33, 34) 둘레의 피벗의 견지에서 조인트(32)의 강성은 비틀림 스프링(50, 51)의 타겟화된 실시예에 의해 영향을 받을 수 있다.The joint 32 has a known flexibility in terms of pivoting about the two
조인트(32), 특히 연결 블록(52, 53) 및 비틀림 스프링(50, 51)은 미러 본체(27)로부터 열을 방산하는 기능을 한다. 조인트(32)의 구성부는 열전도 섹션을 형성한다.The joint 32, in particular the connecting
연결 블록(52, 53)을 포함하는 조인트(32)는 복수의 기능을 갖는다. 첫째로, 비작동 자유도를 바인딩하는 것, 둘째로 미러(20)로부터 기부 플레이트(39)로의 열 운반, 및 셋째로 미러(20)와 기부 플레이트(39) 사이의 전기 접속이다. 블록(52, 53)의 용도는 주로 조인트 요소의 수직 이동을 위한 공간을 생성하는 것이다. 블록(52, 53)은 이어서 또한 스프링(50, 51)의 기계적, 열적, 및 전기적 기능을 촉진해야 하는 것은 자명하다.The joint 32 including the connecting
비틀림 스프링(50, 51)은 적어도 50 W/(mK), 특히 적어도 100 W/(mK), 특히 적어도 140 W/(mK)의 열전도 계수를 갖는 재료로 제조된다.The torsion springs 50 and 51 are made of a material having a thermal conductivity coefficient of at least 50 W / (mK), in particular at least 100 W / (mK), in particular at least 140 W / (mK).
비틀림 스프링(50, 51)은 실리콘 또는 실리콘 화합물로 제조될 수도 있다. 조인트(32)는 바람직하게는 고농도 도핑된 단결정질 실리콘으로부터 제조된다. 이는 확립된 MEMS 제조 프로세스와 제조 프로세스의 프로세스 호환성을 열어 놓는다. 더욱이, 이는 유리하게 높은 열전도도 및 양호한 전기 전도도를 유도한다.The torsion springs 50 and 51 may be made of silicon or a silicon compound. The joint 32 is preferably made from heavily doped monocrystalline silicon. This opens up the process compatibility of established MEMS manufacturing processes and manufacturing processes. Moreover, it advantageously leads to high thermal conductivity and good electrical conductivity.
10 kW/(m2)의 흡수된 전력 밀도 및 600 ㎛×600 ㎛의 미러 치수의 경우에, 지정된 치수의 값을 갖는, 특히 4 ㎛의 비틀림 스프링(50, 51)의 두께 및 비틀림 스프링(50, 51)의 열전도도를 갖는 기판(39)과 미러 본체(27) 사이에 11 K의 온도차가 나타난다.In the case of an absorbed power density of 10 kW / (m 2 ) and a mirror dimension of 600 μm × 600 μm, the thickness of the torsion springs 50 and 51, in particular 4 μm, The temperature difference of 11 K appears between the
비틀림 스프링(50, 51)은 또한 더 낮은 두께를 가질 수도 있다. 비틀림 스프링(50, 51)이 2.4 ㎛의 두께를 가지면, 37 K의 온도차가 미러 본체(27)와 기판(39) 사이에 나타난다 - 그 이외에는 동일한 파라미터값인 경우.The torsion springs 50, 51 may also have a lower thickness. If the torsion springs 50 and 51 have a thickness of 2.4 μm, a temperature difference of 37 K appears between the
특히, 비틀림 스프링의 열전도도는 0.5 K/kW/m2 내지 10 K/kW/m2의 범위에 있고, 열출력 밀도는 미러에 의해 흡수되는 평균 열출력에 관련한다. 이러한 비틀림 스프링에 의해 성취될 수 있는 것은, 미러 본체(27)와 기판(39) 사이의 온도차가 50 K 미만, 특히 40 K 미만, 특히 30 K 미만, 특히 20 K 미만이라는 것이다.In particular, the thermal conductivity of the torsion spring is in the range of 0.5 K / kW / m 2 to 10 K / kW / m 2 , and the heat output density relates to the average heat output absorbed by the mirror. What can be achieved by this torsion spring is that the temperature difference between the
도 10에 도시되어 있는 조인트(32)의 변형예에서, 2쌍의 굽힘 스프링(69, 70)이 비틀림 스프링(50, 51) 대신에 제공된다. 조인트(32)는 이 변형예에서 수평 자유도에서 큰 강성을 또한 갖는다. 이와 관련하여, 도 9에 도시되어 있는 대안예의 설명을 참조한다. 수평 강성의 견지에서 그리고 기생 고유모드의 모드 분리의 견지에서 디자인 양태는 마찬가지로 전술된 것에 대응한다.10, two pairs of bending springs 69 and 70 are provided in place of the torsion springs 50 and 51. In the embodiment shown in Fig. The joint 32 also has great rigidity in the horizontal degrees of freedom in this variant. In this regard, reference is made to the description of the alternative example shown in Fig. In terms of horizontal stiffness and in terms of mode separation of the parasitic eigenmodes, the design aspects likewise correspond to those described above.
도 10에 도시되어 있는 조인트(32)의 변형예는 판스프링으로서 구체화되어 있는 직교하여 배열된 수평 굽힘 스프링(69, 70)을 갖는 카단형 굴곡부이다. 각각의 2개의 굽힘 스프링(69, 70)은 중간 플레이트라 또한 칭하는 플레이트형 구조체(67)에 의해 서로 연결된다.A variation of the joint 32 shown in Fig. 10 is a curved bend having orthogonally arranged horizontal bending springs 69, 70 embodied as leaf springs. Each of the two bending springs 69, 70 is connected to each other by a plate-
수평 판스프링은 프로세스 관점으로부터 유리하다. 특히, 이들 판스프링은 조인트(32)의 제조를 간단화한다.Horizontal leaf springs are advantageous from a process perspective. In particular, these leaf springs simplify the manufacture of the joint 32.
도 10에 따른 변형예에서, 연결 블록(52, 53)은 세장형의 막대형 실시예를 각각 갖는다. 이들 연결 블록은 타일축(33, 34)의 방향에서 실질적으로 조인트(32)의 전체 범위에 걸쳐 연장한다.In a variant according to Fig. 10, the connecting
분리 슬롯(68)이 각각의 경우에 2개의 연결 블록(52, 53) 사이에 제공된다. 따라서, 조인트(32)는 2-부분 실시예를 갖는다.A
조인트(32)는 바람직하게는 표면 법선(36)에 관련하여 축 대칭성을 갖는다. 따라서, 조인트는 2중 회전 대칭성을 갖는다. 굽힘 스프링(69, 70)은 특히 표면 법선(36)에 관련하여 미러 대칭 실시예를 각각 갖는다.The joint 32 preferably has axial symmetry with respect to the surface normal 36. [ Thus, the joint has double rotational symmetry. The bending springs 69 and 70 have mirror symmetrical embodiments, respectively, in particular in relation to the surface normal 36. [
도 10에 따른 변형예에서, 강화 요소(55)는 2개의 플레이트형 구조체(67)의 형태로 구체화된다. 특히, 플레이트형 구조체(67)는 피벗축(33, 34)에 의해 형성된 평면에 평행하게 배열된다. 플레이트형 구조체(67)는 굽힘 스프링(69, 70)에 의해 실현되어 있는 피벗축(33, 34)을 연결한다. 특히, 피벗축(33, 34)은 서로 직교하여 배열된다.In a variant according to FIG. 10, the reinforcing
이 대안예에서, 조인트(32)는 중앙 구역에 절결부(66)를 포함한다. 절결부(66)는 개별 미러(20)의 중앙 구역에서, 특히 표면 법선(36)의 구역에서, 미러 본체(27) 상에 추가의 구성요소, 예를 들어 평형추의 배열을 허용하는데, 이는 조인트(32)와의 충돌을 유도하지 않는다. 대응 절결부(66)가 또한 도 9에 따른 변형예에 제공될 수 있다.In this alternative, the joint 32 includes a
2개의 플레이트형 구조체(67)는 또한 중앙 구역에서 서로 연결될 수 있다. 이 결과, 조인트(32)의 더욱 더 높은 강성이 수직 방향에서, 즉 표면 법선(36)의 방향에서 얻어질 수 있다.The two plate-
광학 구성요소(30)의 다른 양태, 특히 열적 양태가 이하에 설명된다.Other aspects, particularly thermal aspects, of the
송신기 전극(47) 및 수신기 전극(48)은 기판(39)과의 열접촉부를 갖는다. 기판(39)은 히트싱크로서 기능한다. 따라서, 송신기 전극(47) 및 수신기 전극(48)의 모두는 기판(39)과 동일한 온도, 또는 적어도 실질적으로 동일한 온도에 있다. 능동 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)은 기판(39)과의 열접촉부를 또한 갖는다. 이들 전극은 바람직하게는 변위 디바이스(31)의 동작 중에 기판(39)과 실질적으로 동일한 온도를 또한 갖는다. 따라서, 센서 트랜스듀서 고정자 전극(44i)의 온도는 광학 구성요소(30)의 동작 중에 실질적으로 일정하다. 특히, 이 온도는 개별 미러(20)의 온도에 독립적이다. 기판(39)의 온도의 잠재적인 편차는 보상될 수 있다. 특히, 이들 편차는 개별 미러(20)의 온도 편차보다 실질적으로 더 용이하게 보상될 수 있다.The
표면 법선(36)의 구역 내에 놓여 있는 광학 구성요소(30)는 열 중심(59)을 갖는다. 열 흐름은 실질적으로 반경방향에서 외부로 연장한다.The
센서 트랜스듀서 고정자 전극(44i)은 열 중심(59)에 대해 반경방향 대칭으로 배열된다. 개별 미러(20)의 열팽창은 단지 빗살형 핑거(46)의 반경방향 변위만을 유도한다. 대조적으로, 센서 디바이스는 실질적으로 불감성이다.The sensor transducer stator electrodes 44 i are arranged radially symmetrically with respect to the heat center 59. The thermal expansion of the individual mirrors 20 induces only radial displacement of the comb-
이하, 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)의 그리고 센서 트랜스듀서 고정자 전극(44i)의 추가의 양태, 실시예 및 배열이 도 11을 참조하여 설명된다.Hereinafter, the actuator of the transducer stator electrode (37 i) and a further aspect, the embodiment and arrangement of the sensor transducer stator electrode (44 i) are described with reference to FIG.
각각의 경우에, 유효 피벗점(35)에 관련하여 서로 대향하여 놓여 있는 2개의 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)은 전극쌍(601, 602)을 형성한다. 전극쌍(601, 602)은 차등 방식으로 작동된다. 전극쌍(601, 602)은 개별 미러(20)의 전체 이동 범위에 걸쳐 차등 방식으로 작동될 수 있다. 그 대안으로서, 원리적으로 중심에서 중첩부를 갖는 것도 또한 가능하다. 이들은 액추에이터축(611, 612)에 대해 개별 미러(20)를 경사지게 하는 기능을 하고, 액추에이터축(611, 612)은 광학 구성요소(30)의 대각선을 따라, 특히 개별 미러(20)의 미러 본체(27)의 대각선에 평행하게 연장한다. 액추에이터축(611, 612)은 사분면(541, 543, 542, 544) 내에 각각 배열된 액추에이터 트랜스듀서 전극(37i, 42)에 의해 형성된다. 액추에이터축(611, 612)은 조인트(32)에 의해 형성되어 있는 경사축(33, 34)에 관련하여 45°만큼 각각 비틀려서 배열된다.In each case, two actuator transducer stator electrodes 37 i lying opposite one another in relation to the
센서 트랜스듀서 고정자 전극(44i)은 기판(39)의 대각선을 따라 배열된다. 각각의 경우에, 유효 피벗점(35)에 관련하여 서로 대향하여 놓여 있는 2개의 센서 트랜스듀서 고정자 전극(44i)은 전극쌍(621, 622)을 형성한다. 전극쌍(621, 622)의 센서 트랜스듀서 고정자 전극(44i)은 차등 방식으로 상호접속된다. 이들 전극은 액추에이터축(611, 612)에 대해 경사 또는 피벗 위치를 결정하는 기능을 한다. 센서 디바이스의 전극쌍(621, 622)의 각각의 하나는 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)의 전극쌍(601, 602) 중 하나에 할당되고 이에 따라 이 전극과 같이 정렬된다.The sensor transducer stator electrodes 44 i are arranged along the diagonal of the
모든 트랜스듀서 전극(37i, 42i, 44i, 45)은 복수의 빗살형 핑거를 갖는 빗살형 전극으로서 구체화되고, 여기서 미러 및 고정자의 각각의 상보형 빗살형 핑거는 서로 결합하고 따라서 그 캐패시턴스가 주로 매립 깊이에 선형적으로 의존하는 캐패시터를 형성한다.All transducer electrode (37 i, 42 i, 44 i, 45) is embodied as a comb-shaped electrode having a plurality of comb-fingers, in which each complementary comb-fingers of the mirror and the stator are bonded to each other, and therefore the capacitance Form a capacitor that depends primarily on the depth of buried.
변위 디바이스(31)의 모든 빗살형 핑거, 특히 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)의, 액추에이터 미러 전극(42)의, 그리고 센서 트랜스듀서 고정자 전극(44i)의 그리고 센서 트랜스듀서 미러 전극(45)의 모든 빗살형 핑거는 표면 법선(36)의 방향에서 동일한 치수를 갖는다. 특히, 이는 빗살형 핑거의 제조를 간단화한다. 특히, 기판(39) 상에 배열된 전체 전극 구조체 및/또는 미러 본체(27)에 연결된 전체 전극 구조체를 하나의 동일한 프로세스 단계의 시퀀스를 사용하여 제조하는 것이 가능하다.All the comb-fingers, in particular an actuator of the
모든 능동 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)은 기판(39)과의 열접촉부를 갖는다. 따라서, 변위 디바이스(31)의 동작 중에 이들의 온도는 기판(39)의 온도에 실질적으로 대응한다. 이는 향상된 실질적으로 일정한 동작 조건을 유도한다.All active actuator transducer stator electrodes 37 i have thermal contact with the
미러 본체(27)는 전기적으로 접지된다. 이를 위해 요구되는 전기 도전성 접점이 조인트(32)에 의해 설정된다. 대안적으로, 규정된 바이어스 전압이 액추에이터 및 센서를 위해 상이한 동작 전압 동작점 또는 구역을 설정하기 위해 조인트(32)를 경유하여 미러 본체(27)에 인가될 수 있다.The mirror
출현원(emergence circle)(63)이 설명의 목적으로 도 11에 플롯팅되어 있다. 출현원(63)은 개별 미러(20)의 최대 경사의 경우에도, 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)으로부터 액추에이터 미러 전극(42)의 출현 또는 센서 트랜스듀서 고정자 전극(44i)으로부터 빗살형 핑거(46)의 출현이 존재하지 않는 구역을 둘러싼다. 액추에이터 미러 전극(42)은 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37j)으로부터 출현원(63) 외부로 나올 수도 있다.An emergence circle 63 is plotted in FIG. 11 for purposes of illustration. The appearance source 63 can detect the appearance of the
바람직하게는, 센서 디바이스의 모든 빗살형 핑거(46)는 출현원(63) 내에 배열된다. 따라서, 빗살형 핑거(46)는 개별 미러(20)의 임의의 가능한 경사 위치에서 센서 트랜스듀서 고정자 전극(44i)으로부터 나오지 않는다. 특히, 이들 빗살형 핑거는 센서 트랜스듀서 고정자 전극(44i)으로부터 절대 완전히 나오지 않는다. 이는 개별 미러(20)의 경사 위치가 센서 디바이스의 보조에 의해 항상 신뢰적으로 확인될 수 있는 것을 보장한다.Preferably, all of the comb-shaped
바람직하게는, 출현원(63)은 개별 미러(20)의 반사면(26)의 측면 길이에 실질적으로 대응하는 직경을 갖는다. 이는 또한 약간 더 클 수도 있다. 출현원(63)이 모든 의도 및 용도로, 개별 미러(20)의 반사면(26)의 대각선에 대응하는 직경을 가지면, 액추에이터 트랜스듀서 고정자 전극(37i)으로부터 액추에이터 미러 전극(42)의 출현이 완전히 회피된다. 이는 유리할 수도 있지만, 필수적인 것은 아니다.Preferably, the emergent circle 63 has a diameter substantially corresponding to a lateral length of the
출현원(63)의 반경은 요구 최대 경사각 범위 및 빗살형 핑거의 빗살형 중첩부에 의존한다.The radius of the appearance circle 63 depends on the required maximum inclination angle range and the comb-shaped overlapping portion of the comb-like fingers.
개별 미러(20)의 최대 가능한 경사 위치는 기계적 요소에 의해, 특히 맞접 요소에 의해 제한될 수 있다. 이러한 맞접 요소는 기판(39) 상에 배열될 수도 있다. 이들 맞접 요소는 바람직하게는 에지에, 즉 변위 디바이스(31)의 전극 구조체 외부에 배열된다.The maximum possible tilting position of the individual mirrors 20 can be limited by mechanical elements, in particular by means of contact elements. These matching elements may be arranged on the
광학 구성요소(30)의 다른 변형예가 도 12를 참조하여 이하에 설명된다. 도 12에 개략적으로 도시되어 있는 변형예에 따른 광학 구성요소(30)는 전술된 변형예 중 하나에 대응하는데, 이 변형예를 여기서 참조한다.Another modification of the
도 12에 개략적으로 도시되어 있는 변형예에 따르면, 표면 법선(36)의 방향에서 조인트(32)에 대향하여 놓여 있는 미러 본체(27)의 측면에 보상추(64)를 배열하기 위한 제공이 이루어진다. 보상추(64)는 미러 본체(27)에 단단히 연결된다. 특히, 이는 미러 본체(27)로의 직접 연결부를 갖는다.12, provision is made for arranging the compensating
보상추(64)는 개별 미러(20)의 미러 본체(27)와 함께 이동하는 광학 구성요소(30)의 모든 구성부를 포함하는 기계적 시스템의 질량 중심(65)이 모든 목적 및 용도로 유효 피벗점(35)에 일치하는 이러한 방식으로 구체화되고 배열된다. 질량 중심(65)은 보상추(64)의 타겟화된 실시예 및 배열에 의해 타겟화된 방식으로 변위될 수 있다. 그 위치가 유효 피벗점(35)의 것과 일치하는 이러한 방식으로 질량 중심(65)을 변위시킴으로써, 외부 장애와 관련하여 개별 미러의 민감도를 실질적으로 감소시키는 것이 가능하다. 더욱이, 기생 고유모드는 액추에이터 디바이스에 의해 개별 미러(20)의 변위 중에 발생하는 주파수 스펙트럼으로부터 충분하게 멀리 이격하여 있는 고주파수 범위에서 유지한다.The compensating
보상추(64)에 의해 성취될 수 있는 것은, 원리적으로 조인트(32)의 유효 피벗점(35) 외부로 시프트될 수도 있는 기계적 시스템의 질량 중심(65)이 유효 피벗점(35) 내로 재차 압박된다는 것이다.What can be accomplished by the compensating
표면 법선(36)의 방향에서, 보상추(64)는 최대 500 ㎛의 길이를 가질 수도 있다.In the direction of the surface normal 36, the compensating
바람직하게는, 보상추(64)는 표면 법선(36)과 관련하여 회전 대칭성을 갖는다. 이들 보상추는 특히 원통형, 특히 원형-원통형 실시예를 가질 수 있다. 그에 의해 보상추가 미러 본체(27)에 기계적으로 연결되는 연결편 이외에, 보상추는 실질적으로 구형 실시예를 또한 가질 수도 있다.Preferably, the compensating
특히, 보상추(64)는 조인트(32)의 회전 대칭성에 대응하는 회전 대칭성을 갖는다.In particular, the compensating
보상추(64)는 원호형 리세스를 가질 수도 있다. 더욱이, 보상추는 표면 법선(36)의 방향으로 연장하는 중앙 캐비티를 가질 수도 있다. 이 캐비티는 조인트(32) 아래의 재료로의 액세스를 용이하게 한다. 필요하다면, 이 재료는 희생 재료로서 제거될 수 있다.The compensating
특히 유효 피벗점(35)과 일치하는 이러한 방식으로 기계적 시스템의 질량 중심(65)을 변위하는 것에 의해 보상추(64)를 배열하는 것이 성취하는 것은, 예를 들어 기계적 진동에 의해 발생될 수도 있는 수평 방향에서의 가속도가 설정 미러 위치에 대한 간섭 효과를 갖는 경사 모멘트로 변환되지 않는다는 것이다. 보상추(64)의 결과로서, 개별 미러(20)는 진동 여기에 관련하여 덜 민감하게 될 수 있다. 특히, 소정의 진동 스펙트럼에서 경사각 안정성이 향상된다. 달리 말하면, 보상추(64)의 배열은 방해와 관련하여 미러 민감도를 감소시키기 위한 수단을 형성한다.The achievement of arranging the compensating
특히 유리한 변형예에서, 보상추(64)는 맞접 요소, 특히 소위 단부 정지부를 동시에 형성할 수 있는데, 이 맞접 요소에 의해 개별 미러(20)의 최대 가능한 기울기가 경계한정된다. 이 결과, 개별 미러(20)는 기계적 손상 및/또는 전기적 단락으로부터 보호될 수 있다. 맞접 요소로서 보상추(64)를 구체화함으로써, 이는 동시에 미러 경사를 위한 기계적 기준으로서 사용될 수 있다. 특히, 단부 맞접 게이트에 의해 가능한 드리프트에 관련하여 센서 디바이스를 검사하고 그리고/또는 리캘리브레이팅하는 것이 가능하다. 이는 외부 측정 시스템을 생략하는 것을 가능하게 한다. 이는 센서 디바이스의 모니터링 및/또는 캘리브레이팅을 실질적으로 간단화한다.In a particularly advantageous variant, the compensating
다른 한편으로, 보상추(64)는 개별 미러(20)의 가능한 변위 범위 내에서 기판(39) 및 변위 디바이스(31)의 구성부와의 접촉이 없는 이러한 방식으로 구체화되고 배열된다. 기판(39) 내의 특정 리세스가 보상추(64)를 위해 제공될 수도 있다. 특히, 보상추(64)를 위한 리세스는 링형 전극 구조체의 내부에 배열된다.On the other hand, the compensating
변위 디바이스(31)의, 센서 디바이스의, 조인트(32)의 그리고 광학 구성요소(30)의 나머지 구성부의 상이한 변형예가 서로 실질적으로 자유롭게 조합될 수 있다.Different variations of the
다른 변형예에 따르면, 액추에이터는 또한 동시에 센서로서 사용될 수도 있다. 이를 위해, 작동 주파수(제어 대역폭)보다 상당히 더 높은, 특히 적어도 10배 더 높은 주파수에서 경사각 종속성 액추에이터 용량을 판독하기 위한 제공이 이루어진다. 개별 센서 디바이스가 이 경우에 생략될 수 있다. 특히 상기 설명에 따르면, 전용 개별 센서 디바이스를 추가로 제공하는 것이 또한 가능하다.According to another variant, the actuator may also be used as a sensor at the same time. To this end, provision is made for reading the tilt angle dependent actuator capacitance at a frequency considerably higher than the operating frequency (control bandwidth), in particular at least 10 times higher. An individual sensor device may be omitted in this case. In particular, according to the above description, it is also possible to provide a dedicated dedicated sensor device.
변위 디바이스(31)는 바람직하게는 MEMS 방법에 의해 제조 가능하다. 특히, 변위 디바이스는 MEMS 방법 단계를 사용하여 제조를 위해 설계된 디자인을 갖는다. 특히, 변위 디바이스는 수직 방향에서 구조화될 수도 있는 수평층을 주로 갖고, 특히 수평층만을 갖는다.The
특히, 전극(37i, 42, 44i, 45)은 MEMS 방법 단계에 의해 제조 가능하다. 조인트(32)는 바람직하게는 또한 MEMS 방법 단계에 의해 제조 가능하다.In particular, the electrode (37 i, 42, 44 i , 45) can be produced by MEMS method steps. The joint 32 is preferably also manufacturable by the MEMS method step.
Claims (23)
1.1. 적어도 하나의 센서 전극 구조체로서,
1.1.1. 빗살형 구조체를 갖는 송신기 전극(47) 및
1.1.2. 빗살형 구조체를 갖는 수신기 전극(48)을 갖는 적어도 하나의 센서 전극 구조체와,
1.2. 상기 송신기 전극(47)에 AC 전압을 인가하기 위한 전압 소스(58)와,
1.3. 상기 송신기 전극(47)으로부터 상기 수신기 전극(48)의 가변 차폐를 위한 차폐 유닛(45)을 포함하고,
1.4. 모든 송신기 전극(47) 및 모든 수신기 전극(48)은 공통 평면 내에 배열되는, 센서 디바이스.A sensor device for directly capturing the pivot position of a mirror element (20) having two pivoting degrees of freedom,
1.1. At least one sensor electrode structure,
1.1.1. A transmitter electrode 47 having a comb-like structure, and
1.1.2. At least one sensor electrode structure having a receiver electrode (48) having a comb-like structure,
1.2. A voltage source 58 for applying an AC voltage to the transmitter electrode 47,
1.3. And a shielding unit (45) for variable shielding of the receiver electrode (48) from the transmitter electrode (47)
1.4. Wherein all transmitter electrodes (47) and all receiver electrodes (48) are arranged in a common plane.
8.1. 액추에이터 전극(37i, 42)을 포함하는 전극 구조체를 포함하고,
8.2. 상기 액추에이터 전극(37i, 42)은 빗살형 전극으로서 구체화되고,
8.3. 모든 능동 액추에이터 전극(37i)은 단일 평면 내에 배열되고,
8.4. 상기 액추에이터 전극(37i, 42)은 상기 미러 요소(20)를 피벗하기 위한 직접 구동부를 형성하는, 변위 디바이스(31).A displacement device (31) for pivoting a mirror element (20) having two pivoting degrees of freedom,
8.1. And an electrode structure including an actuator electrode (37 i , 42)
8.2. The actuator electrodes 37 i , 42 are embodied as comb-like electrodes,
8.3. All of the active actuator electrodes 37 i are arranged in a single plane,
8.4. It said actuator electrode (37 i, 42), the displacement device 31 to form a direct drive for pivoting the mirror element (20).
15.1. 2개의 피벗 자유도를 갖는 적어도 하나의 마이크로미러(20)와,
15.2. 적어도 하나의 마이크로미러(20)를 변위시키기 위한 제8항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 변위 디바이스(31) 및/또는 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 센서 디바이스를 포함하는, 광학 구성요소(30).Optical component 30,
15.1. At least one micro mirror (20) having two pivoting degrees of freedom,
15.2. A displacement device (31) according to any one of claims 8 to 14 for displacing at least one micro mirror (20) and / or a sensor device according to any one of claims 1 to 7 (30). ≪ / RTI >
20.1. 제19항에 따른 조명 광학 유닛(4)과,
20.2. 방사선 소스(3)를 포함하는, 조명 시스템(2).An illumination system (2) for a projection exposure apparatus (1)
20.1. An illumination optical unit (4) according to claim 19,
20.2. An illumination system (2) comprising a radiation source (3).
21.1. 제19항에 따른 조명 광학 유닛(4)과,
21.2. 대물 필드(5) 내에 배열된 레티클을 화상 필드(8) 내로 투영하기 위한 투영 광학 유닛(7)을 포함하는, 마이크로리소그래픽 투영 노광 장치(1).1. A microlithographic projection exposure apparatus (1) comprising:
21.1. An illumination optical unit (4) according to claim 19,
21.2. And a projection optical unit (7) for projecting a reticle arranged in the object field (5) into the image field (8).
22.1. 제21항에 따른 투영 노광 장치(1)를 제공하는 단계와,
22.2. 감광성 재료로 구성된 층이 적어도 부분적으로 도포되는 기판을 제공하는 단계와,
22.3. 이미징될 구조를 포함하는 레티클을 제공하는 단계와,
22.4. 상기 투영 노광 장치(1)에 의해 감광층의 구역 상에 상기 레티클의 적어도 일부를 투영하는 단계와,
22.5. 노광된 감광층을 현상하는 단계를 포함하는, 방법.A method for making a microstructured or nanostructured component,
22.1. Providing a projection exposure apparatus (1) according to claim 21,
22.2. Providing a substrate on which a layer of a photosensitive material is at least partially applied,
22.3. Providing a reticle comprising a structure to be imaged,
22.4. Projecting at least a portion of the reticle onto a zone of the photosensitive layer by the projection exposure apparatus (1)
22.5. And developing the exposed photosensitive layer.
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Date | Code | Title | Description |
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AMND | Amendment | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
AMND | Amendment | ||
X701 | Decision to grant (after re-examination) |